Neste artigo, explicarei como ler e registrar dados Modbus utilizando o programa de leitura mais avançado - o Serial Port Monitor. Se você está considerando integrar o padrão Modbus na sua rede de dispositivos local ou é um usuário ativo do Modbus, este tutorial será útil para você.
Índice
- Software de Leitura Modbus
- O que é Modbus?
Software de Leitura Modbus
O Serial Port Monitor é uma ferramenta profissional para leitura e registro de dados RS485 Modbus, projetada para decodificar dados dos protocolos Modbus RTU e ASCII, ler esses dados e registrá-los para análises futuras.
Com este software, você aprenderá a ler dados Modbus e o tráfego que entra e sai de dispositivos seriais comunicando-se dentro de uma rede Modbus. O aplicativo é compatível com todas as portas seriais, incluindo RS232, RS422 e RS485.
O programa é direcionado a desenvolvedores e testadores de aplicações e hardware seriais, bem como outros especialistas que trabalham com equipamentos e softwares baseados em Modbus. Ele auxilia na interpretação ou análise das mensagens recebidas ou enviadas por seus dispositivos através de interfaces seriais.
Uma das maiores vantagens do Serial Port Monitor é sua capacidade de exibir os dados capturados em um formato conveniente e fácil de ler. O aplicativo oferece quatro modos de visualização de dados: Visualização em Tabela, Visualização Dump, Visualização em Linha e Visualização no Terminal. Você decide em qual modo os dados serão exibidos, podendo ativar um, dois ou todos os visualizadores ao mesmo tempo.
Outro ponto importante é que o Serial Port Monitor possui opções avançadas de busca e filtragem integradas, além do modo Terminal, que permite a execução de comandos de texto.
Como ler Dados Modbus?
Veja como ler dados Modbus com este aplicativo especializado:
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1.
Primeiro, baixe o Serial Port Monitor e instale-o em seu computador.
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2.
Abra o aplicativo e selecione “Sessão > Nova Sessão” no menu.
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3.
Na janela “Nova sessão de monitoramento” que aparecerá, escolha os modos de visualização que mostrarão os dados seriais capturados durante a sessão.
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4.
Como você deseja ler dados Modbus, é necessário habilitar a visualização Modbus, que exibirá os dados recebidos e enviados através das portas COM do sistema.
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5.
Se necessário, marque as caixas “Iniciar monitoramento agora” e “Iniciar em nova janela”.
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6.
Escolha quais eventos capturar: Criar/Fechar, Ler/Escrever, Controle de Dispositivo.
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7.
Clique em “Iniciar monitoramento” e sua sessão de leitura Modbus será ativada.
Agora, nas preferências da visualização Modbus, você pode configurar as opções necessárias. Basta acessar “Sessão > Preferências” e selecionar as cores para data/hora, cabeçalho, estrutura, detalhes, checksum e erros. Você também pode escolher entre ler dados Modbus como Modbus RTU ou Modbus ASCII.
O que é Modbus?
Modbus é um protocolo de comunicação serial usado para transportar dados em canais seriais entre equipamentos eletrônicos. A comunicação Modbus é configurada de maneira que um dispositivo, o Modbus Master, escreve dados ou solicita informações de outros dispositivos, os Modbus Slaves, em uma rede serial. Normalmente, há um Master e até 247 Slaves em uma rede Modbus. O protocolo utiliza interfaces RS-485, RS-422 e RS-232, além de redes Ethernet TCP/IP (protocolo Modbus TCP) para transferência de dados.
Como funciona?
Os dados Modbus podem ser transmitidos por meio de um canal serial conectando dois dispositivos COM. Eles comunicam informações como uma série de uns e zeros (bits de dados) via cabo serial padrão. Cada bit é enviado como uma tensão, e a velocidade normal de transmissão é de 9600 baud. Os dados são enviados em blocos de 8 bits, chamados bytes, representados por pares de caracteres de 00 a FF.
Para que serve?
O Modbus é tradicionalmente utilizado na indústria para transmitir dados de dispositivos de controle para um sistema central de coleta de dados. Esse sistema pode, por exemplo, medir umidade ou temperatura e enviar os resultados para um computador supervisório. O protocolo também é útil para conectar o computador de controle a uma unidade terminal remota (RTU) em sistemas SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Existem versões do protocolo Modbus para comunicações seriais (Modbus RTU e Modbus ASCII) e conexões Ethernet (Modbus TCP).
Integridade dos Dados Modbus
Na automação industrial e na instrumentação, garantir a integridade dos dados é essencial. As medições dos sensores devem chegar ao controlador sem alterações, e as configurações enviadas de um controlador para um dispositivo Modbus precisam ser entregues de forma intacta.
A corrupção de dados durante a transmissão pode causar erros críticos. Por exemplo, se um sensor de temperatura mede 24°C, mas o valor transmitido altera-se para 18°C devido a bits invertidos, a resposta do sistema pode ser comprometida.
Para evitar esses problemas, a estrutura Modbus inclui uma soma de verificação, fundamental para assegurar a integridade dos dados. Essa soma de verificação de 2 bytes é calculada a partir de cada byte do ID do dispositivo e do PDU e, em seguida, anexada à mensagem Modbus. Quando um quadro Modbus é recebido, o dispositivo recalcula a soma de verificação e a compara com a que foi transmitida. Se houver discrepância, o dispositivo descarta o pacote de dados corrompido.
Distância e Velocidade do Modbus
O Modbus pode operar sobre cabos RS232, RS485 ou Ethernet, cada um suportando diferentes distâncias e limites de velocidade. Por exemplo, o RS232 normalmente lida com até 15 metros a uma taxa de 9600 baud.
A maioria das instalações utiliza o RS485, que pode suportar distâncias de até 1.200 metros a velocidades de até 115.200 baud. Já o Ethernet, em comparação, geralmente suporta até 100 metros, limitado pelas velocidades dos switches de rede.
Embora o Modbus RS-485 teoricamente suporte velocidades de até 115.200 baud, na prática, as aplicações raramente ultrapassam 19.200 baud. Taxas de transferência mais altas muitas vezes são desnecessárias, e muitos dispositivos escravos não estão equipados para lidar com taxas de baud extremas.
