अंत में हम मोडबस बॉड दर से निपटते हैं

मोडबस डेटा ताज़ा दर कई गैर-स्पष्ट मापदंडों पर निर्भर करता है। डिज़ाइन चरण में, समस्या उत्पन्न होती है कि भविष्य की इंटरफ़ेस लाइन की गति का मूल्यांकन कैसे करें। इस लेख में, हम मोडबस आरटीयू पर डेटा को अपडेट करने की गति को प्रभावित करने वाले कारकों पर विचार करते हैं, कुछ मानक गणना करते हैं, और लेख के अंत में मोडबस आरटीयू लाइन की गति के वेब कैलकुलेटर का लिंक होगा।

मोडबस अभी भी औद्योगिक उपकरणों के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला संचार प्रोटोकॉल है। प्रोटोकॉल का विवरण और इसके प्रसार के कारणों को कई लेखों में पाया जा सकता है, उदाहरण के लिए यहां । यह आगे समझा गया है कि आप प्रोटोकॉल कैसे काम करते हैं, इसके मूल से परिचित हैं।

हम मोडबस आरटीयू पर विचार करेंगे, लेकिन निष्कर्ष आंशिक रूप से मोडबस टीसीपी पर लागू होंगे।

गति की गणना करने के लिए, हम भौतिक प्रोटोकॉल (ओएसआई मॉडल का पहला स्तर) पर विचार करके शुरू करते हैं। मोडबस आरटीयू भौतिक इंटरफ़ेस RS-485, RS-422 या RS-232 का उपयोग करता है (उत्तरार्द्ध व्यावहारिक रूप से मोडबस के लिए उपयोग नहीं किया जाता है)। सिग्नल ट्रांसमिशन के लिए, ये इंटरफेस UART (यूनिवर्सल एसिंक्रोनस रिसीवर-ट्रांसमीटर) का उपयोग करते हैं। आप यहां UART के बारे में अधिक पढ़ सकते हैं ।

एक मानक UART पैकेज में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. थोड़ा शुरू करो ($$$start\_bit$) 1 बिट
2. उपयोगी डेटा ($$$data$) 7-8 बिट्स
3. समता द्वियक ($$$parity\_bit$) 0-1 बिट
4. थोड़ा रुक जाओ ($$$stop\_bit$) 1-2 बिट

यही है, उपयोगी डेटा के प्रत्येक 7-8 बिट्स के लिए, 2-4 सहायक बिट्स प्रेषित होते हैं। पेलोड दर ($$$V_{data}$) इंटरफ़ेस की गति से कम होगा ($$$V_{uart}$) गणना$$$V_{data}$ सूत्र के अनुसार हो सकता है:

$$

$$V_{data} = \frac{V_{uart} * data}{start\_bit + data + parity\_bit + stop\_bit}$$

इसके बाद, आपको यह समझने की आवश्यकता है कि मोडबस मास्टर डेटा लिंक लेयर (OSI मॉडल स्तर 2) पर दासों के साथ कैसे संवाद करता है। डिवाइस के भौतिक इंटरफ़ेस की ख़ासियत के कारण, लाइन से जुड़े डेटा को क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है, अर्थात, एक निश्चित समय पर केवल एक डिवाइस डेटा भेज सकता है। इस वजह से, जादूगर दासों के साथ चक्रीय, क्रमिक रूप से पढ़ने और लिखने के लिए गुलामों के साथ संवाद करता है। दास से रजिस्टर पढ़ने का पूरा चक्र इस तरह दिखेगा:

1. देरी (न्यूनतम 3.5 वर्ण = 28 बिट, सेकंड में नीचे गिना जाता है)
2. रीड रिक्वेस्ट ट्रांसमिशन (8 बाइट)
3. गुलाम डिवाइस की प्रतिक्रिया में देरी (कम से कम 28 बिट्स, अक्सर दसियों मिलीसेकंड की प्रतिक्रिया संदेश बनाने के लिए)
4. एक प्रतिक्रिया संदेश का दास संचरण (मोडबस आरटीयू के लिए अधिकतम 256 बाइट्स)।

कुछ इंजीनियर इंटरफ़ेस के चार-तार संस्करण का चयन करते हैं, तेजी से संचरण की उम्मीद करते हैं (प्राप्त करने और संचारित करने के लिए डेटा के समानांतर स्थानांतरण का अर्थ है)। जाहिर है कि यह समाधान काम नहीं करता है। डेटा भेजने का क्रम 2x और 4x - वायर लाइनों के लिए समान होगा।

हम निम्नलिखित लाइन मापदंडों के साथ 125 होल्डिंग रजिस्टरों (मोडबस आरटीयू के लिए अधिकतम संख्या) के एक पूर्ण पढ़ने चक्र पर बिताए समय की गणना करते हैं:

फ़्रेम प्रारूप: 8N1 ​​(8 डेटा बिट, कोई समानता बिट, 1 स्टॉप बिट)
स्पीड uart:$$$V_{uart}$= 19200 बिट / एस
पेलोड ट्रांसफर दर:$$$V_{data}$= 15360 बिट / एस
मास्टर विलंब:$$$master\_silence$ = 28 बिट / $$$V_{uart}$(यह न्यूनतम स्वीकार्य देरी है, आमतौर पर अधिक)
दास प्रतिक्रिया में देरी:$$$slave\_silence$= 0.04 s (मूल्य दास डिवाइस पर निर्भर करता है)
125 होल्डिंग रजिस्टरों के साथ एक अनुरोध भेजना: 125 बाइटिंग रजिस्टरों के साथ 8 बाइट या 64 बिट
उत्तर: 256 बाइट या 2048 बिट

फॉर्मूला पढ़ने के चक्र की गणना के लिए:

$$

$$T_{cycle} = silence\_master + 64 bit / V_{data} + slave\_silence + 2048 bit / V_{data} = 0.179 s$$

रजिस्टर लिखने का क्रम लगभग समान है। गुरु का पैकेज आकार बड़ा होगा, इसमें लेखन योग्य रजिस्टरों के बारे में जानकारी शामिल है। दास से एक सफल रिकॉर्डिंग की पुष्टि 8 बाइट्स होगी।

मोडबस विनिर्देश के अनुसार, 32 दासों को RS-485/422 लाइन से जोड़ा जा सकता है। दासों की पूछताछ भी क्रमिक रूप से की जाती है, आमतौर पर एक चक्र में। यह समझने के लिए कि कितनी तेजी से डेटा अपडेट किया जाएगा$$$N$ दासों को गुणा करना होगा $$$T_{cycle}$पर $$$N$इसे पूर्ण अद्यतन समय कहें। $$$T_{full}$।
कुछ गणना$$$T_{full}$(विभिन्न रजिस्टरों के लिए अधिकतम संख्या में होल्डिंग रजिस्टर पढ़ें और लिखें):
फ़्रेम प्रारूप: 8 एन 1,$$$V_{uart}$ = 19200 बिट / एस, दासों की संख्या, $$$N$= 16
$$$T_{full}$= 5.727 एस
फ़्रेम प्रारूप: 8N1,$$$V_{uart}$ = 9600 बिट / एस, दासों की संख्या, $$$N$= 16
$$$T_{full}$= 10.173 s
फ़्रेम प्रारूप: 7E1,$$$V_{uart}$ = 19200 बिट / एस, दासों की संख्या, $$$N$= 16
$$$T_{full}$= 6.355 s
फ़्रेम प्रारूप: 8N1,$$$V_{uart}$ = 19200 बिट / एस, दासों की संख्या, $$$N$= २
$$$T_{full}$= 0.716 s

जैसा कि आप देख सकते हैं, फ़्रेम प्रारूप डेटा अपडेट समय को प्रभावित करता है, लेकिन बहुत अधिक नहीं। डेटा ट्रांसफर गति काफी प्रभावित करती है, लेकिन हमारे उदाहरण में हम रजिस्टरों की अधिकतम संख्या को स्थानांतरित करते हैं, वास्तविक परियोजनाओं में यह कारक इतना महत्वपूर्ण नहीं हो सकता है। सबसे अधिक, दासों की संख्या डेटा ताज़ा दर को प्रभावित करती है।

गणना को सरल बनाने के लिए, हमने मोडबस के माध्यम से डेटा अपडेट करने के लिए समय का अनुमान लगाने के लिए एक वेब एप्लिकेशन बनाया