Wireless

2.2 Modbus

O protocolo Modbus foi desenvolvido pela Modicon Industrial Automation Systems, hoje

Schneider Electric, para comunicar um dispositivo mestre com outros dispositivos escravos.

Embora seja utilizado normalmente sobre conexões seriais padrão RS-232, ele também pode

ser usado como um protocolo da camada de aplicação de redes industriais tais como TCP/IP

sobre Ethernet e MAP (Manufacturing Automation Protocol). Este é talvez o protocolo de

mais larga utilização em automação industrial, pela sua simplicidade e facilidade de

implementação (SEIXAS FILHO, 2002).

Os dispositivos Modbus comunicam utilizando a técnica mestre-escravo no qual permite que

somente um dispositivo, o mestre, possa iniciar as transações, que são chamadas de queries.

Os outros dispositivos conhecidos como escravos, respondem de acordo com o pedido do

mestre, ou de acordo com a tarefa em questão. Um dispositivo periférico escravo (válvula,

drive de rede ou outro dispositivo de medição) processa a informação e envia o dado para o

mestre (SOUZA, 2009).

Dois modos de transmissão são utilizados pelo protocolo Modbus para ser realizada a

comunicação entre o mestre e os escravos. Estes modos de transmissão definem tanto como a

mensagem transmitida será empacotada e descompactada quanto o conteúdo de bit relativo a

esta mensagem. Neste caso, o padrão Modbus é composto pelos modos de transmissão ASCII

(American Standart Code for Informastion Interchange) e RTU (Remote Terminal Unit). A

diferença de transmissão entre esses dois modos é que no modo ASCII a comunicação é

realizada através da transmissão de cada byte de caracter em uma mensagem, na qual é

enviado dois caracteres sem geração de erros. Já no modo RTU, que é o modo mais utilizado

em automação industrial, cada byte de mensagem (mensagem de oito bits) é transmitido como

sendo dois caracteres hexadecimais de quatro bits cada.

Segundo Melo (2005a), existem três tipos de protocolos Modbus, os quais estão citados

abaixo e demonstrados na Figura 2.3:

O MODBUS TCP/IP, que é usado para comunicação entre sistemas de supervisão e

controladores lógicos programáveis. O protocolo Modbus é encapsulado no protocolo TCP/IP22

e transmitido através de redes padrão ethernet com controle de acesso ao meio por

CSMA/CD.

O MODBUS PLUS, que é usado para comunicação entre si de controladores lógicos

programáveis, módulos de E/S, chaves de partida eletrônica de motores, interfaces homem

máquina etc. O meio físico é o RS-485 com taxas de transmissão de 1 Mbps, controle de

acesso ao meio por HDLC (High Level Data Link Control).

O MODBUS PADRÃO, que é usado para comunicação dos controladores lógicos

programáveis (CLPs) com os dispositivos de entrada e saída de dados, instrumentos

eletrônicos inteligentes (IEDs) como relés de proteção, controladores de processo, atuadores

de válvulas, transdutores de energia, etc. O meio físico é o RS-232 ou RS-485 em conjunto

com o protocolo mestre-escravo.

Figura 2.3 - Os protocolos MODBUS.

Fonte: MELO, 2005a.23

2.3 Foundation Fieldbus

O Foundation Fieldbus é um sistema da comunicação totalmente digital, em série e

bidirecional que conecta equipamentos “Fieldbus” tais como sensores, atuadores e

controladores. O fieldbus é uma rede local (LAN) para automação e instrumentação de

controle de processos, com capacidade de distribuir o controle no campo (SMAR, 2011a).

A padronização da rede Foundation Fieldbus (FF) levou mais de dez anos para ser concluída.

Existem duas redes FF: uma de baixa velocidade concebida para interligação de instrumentos,

chamada de H1, cujo meio físico é implementado pelo padrão IEC61158-2, que atinge a

velocidade de 31,25 kbps e outra de alta velocidade utilizada para integração das demais redes

e