Mengenal Protokol MODBUS (Bagian 2)

Model Data MODBUS

Modbus menggunakan dasar model datanya pada sebuah urutan tabel-tabel yang memiliki karakteristik tertentu. Empat tabel pokoknya adalah sebagai berikut :

Hubungan antara input dan output, dan antara item pengalamatan Bit dan pengalamatan Word , tidak mempengaruhi karakteristik jenis aplikasi apapun.

Model Pengalamatan MODBUS

Protokol aplikasi Modbus mendefinisikan secara akurat aturan pengalamatan Protocol Data Unit (PDU). Dalam sebuah Modbus PDU tiap data dialamatkan dari 0 sampai 65535. Tetapi dalam sebuah model data Modbus tiap elemen dalam sebuah blok data diberi nomor 1 sampai N. Pre-mapping antara model data Modbus dan aplikasi perangkat adalah sepenuhnya spesifik pada perangkat vendornya,

Gambar Pengalamatan Modbus

Prinsip Protokol Master-Slave pada MODBUS

Pada Modbus yang menggunakan jalur serial, maka jalur ini menggunakan konsep Master-Slave. Hanya ada satu Master yang terhubung ke Bus pada waktu yang sama dan satu atau beberapa perangkat yang berfungsi sebagai Slave terhubung ke Bus yang sama. Sebuah komunikasi Modbus selalu diawali oleh perangkat Master. Perangkat Slave tidak akan mengirim data tanpa menerima sebuah permintaan dari perangkat Master. Perangkat Slave tidak akan pernah berkomunikasi dengan perangkat Slave lainnya.

Gambar Unicast dan Broadcast

Perangkat Master memberikan sebuah permintaan sinyal Modbus kepada perangkat Slave dalam dua mode :

1. Mode Unicast, yaitu perangkat master mengirim sinyal hanya kepada satu perangkat slave.

2. Mode Broadcast, yaitu perangkat master dapat mengirim sinyal permintaan kepada semua perangkat slave.

Koneksi Antarmuka Kelistrikan

Solusi MODBUS baru melalui saluran serial harus mengimplementasikan antarmuka listrik sesuai dengan standar EIA / TIA-485 (juga dikenal sebagai standar RS485). Standar ini memungkinkan sistem point to point dan multipoint, dalam konfigurasi dua kawat. Selain itu, beberapa perangkat dapat mengimplementasikan antarmuka RS485 empat kawat. Perangkat juga dapat menggunakan antarmuka RS232. Dalam sistem MODBUS seperti itu, Perangkat Master dan satu atau beberapa Perangkat Slave berkomunikasi pada saluran serial pasif. Pada sistem MODBUS standar, semua perangkat terhubung (secara paralel) pada kabel trunk yang dibentuk oleh 3 konduktor. Dua di antaranya konduktor (konfigurasi “Dua-Kawat”) membentuk twisted pair yang seimbang, di mana data dua arah ditransmisikan, biasanya di bit rate 9600 bit per detik.
Setiap perangkat dapat dihubungkan :
– langsung pada kabel trunk, membentuk daisy chain,
– pada Tap pasif dengan kabel derivasi,
– pada Tap aktif dengan kabel tertentu.
Konektor Screw Terminal, RJ45, atau D-shell 9 dapat digunakan pada perangkat untuk menghubungkan kabel.

Definisi MODBUS Dua Kawat
Solusi MODBUS melalui saluran serial harus menerapkan antarmuka listrik “Dua-Kawat” sesuai dengan standar EIA / TIA-485. Pada bus 2W, setiap saat satu driver hanya berhak mentransmisikan. Bahkan konduktor ketiga juga harus menghubungkan semua perangkat bus: jalur common.

Gambar rangkaian modbus 2 kawat

Definisi MODBUS Empat Kawat (opsional)
Secara opsional, perangkat MODBUS tersebut juga memungkinkan untuk menggunakan bus 2-pasangan (4 kabel) dari data mono directional. Data pada pasangan master (RXD1-RXD0) hanya diterima oleh slave; data pada pasangan slave (TXD1-TXD0) hanya diterima oleh master saja. Faktanya, konduktor kelima juga harus menghubungkan semua perangkat 4W-bus: Jalur common.

Gambar rangkaian modbus 4-kawat

Instalasi
Vendor produk harus memperhatikan untuk memberikan kepada pengguna Sistem MODBUS atau Perangkat MODBUS semua informasi yang bermanfaat untuk mencegah mereka dari kesalahan dalam pemasangan kabel atau pemanfaatan yang buruk dari aksesori pemasangan kabel, misalnya :
– Beberapa Fieldbuses lain, CANopen misalnya, menggunakan tipe konektor yang sama (D-shell, RJ45).
– Studi dilakukan pada Ethernet, dengan catu daya pada Kabel Pasangan Seimbang yang sama.
– Beberapa Produk menggunakan untuk sirkuit I/O tipe konektor yang sama (D-shell, RJ45).

Sumber : https://www.zonaotomasi.com/2018/12/31/mengenal-protokol-modbus-bagian-2/

Daftar Pustaka : MODBUS Over Serial Line v1