Интерфейс RS-485 и протокол MODBUS RTU под микроскопом или как обследовать оборудование не мешая ему

Вот важная новость с фронта ИИ: SemLab 17 минут назад Интерфейс RS-485 и протокол MODBUS RTU под микроскопом или как обследовать оборудование не мешая ему Простой 4 мин 592 Электроника для начинающих Научно-популярное Туториал Данная статья ориентирована на начинающих инженеров АСУ ТП. Статья родилась на основе проделанной работы по обследованию объекта автоматизации. Так как в интернете, на казалось бы, "старую" тему передачи информации по MODBUS RTU, мало информации про то, как на обследуемом оборудовании узнать с какими настройками работает RS-485, адреса и запросы MODBUS RTU к устройству, не отключая обследоваемое устройства от сети передачи данных, попробуем восполнить данный пробел и описать метод, который применили мы, и за одно, распишем практику работы с RS - 485.

Самое главное, обследоваемое оборудование должно всегда быть подключенной к сети MODBUS RTU и отрабатывать по запросам от ПЛК. Вводные понятны, вопрос, как реализовать? Опытные инженеры сразу вспомнят про осциллограф, но есть проблема, как обследовать сам пакет данных, ведь нам надо узнать не только настройки RS-485, но и ID устройств на шине и какие запросы отправляет ПЛК, электронщики сразу вспомнят про логический анализатор и будут абсолютно правы, так как данное устройство отлично справится с поставленной задачей.

Технические детали

У меня логический анализатор saleae logic 16, но можно использовать любой другой где есть возможность анализа данных. Подключение к устройствуСам логический анализатор выглядит так:Логический анализатор копия оригинала (и дешевле)Обратите внимание на выделенную область, это щупы с помощью которых можно подключится к шине RS-485 (щуп-зажим типа захват)щуп-зажим типа захватЭто немного не то, но механизм похожийОт исследуемого устройства отходят, как правило, 2 провода, A и B, подключаемся к этим проводам логическим анализаторам, выходы CH0 и CH1 садим на A и B, полярность не важна, в будущем мы вычислим какой провод A а какой BЗахват данныхДалее подключаем логический анализатор по USB к ПК с установленной программой Saleae logic, должно появиться что то подобное:Рис 1. Настройки логического анализатора2.

Выбор каналов, нам нужно 2 канала, 0 и 13. Скорость, скорость по меньше ибо иногда высокая скорость делает только хуже4. Стартуем и ждем несколько минут, за это время накопится достаточно информации для анализаАнализ данныхРис 2.

Ответ от устройстваПосле того как нажали "стоп" (Рис 1. пункт 4) видим подобную картину как на рис 2, но без зеленых прямоугольников с цифрамиВхода на логическом анализатореСогласно документации на RS-485, пока нет полезной нагрузки, на линии A высокий уровень, а на линии B, низкий, делаем вывод: ко входу CH0 подключен A, а к CH1 соответственно BЧто бы узнать скорость RS-485, надо произвести сложные математические расчеты, а именно:Скорость (бит/с) = 1 000 000 / T (мкс)где T – время между двумя последовательными фронтами (например, от начала старт-бита до конца первого бита данных) в микросекундах.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.