Modbus คือ โปรโตคอลการสื่อสารที่พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Modicon systems ด้วยรูปแบบง่ายๆ เป็นรูปแบบการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ที่ต้องการข้อมูลเราเรียกว่า Modbus Master ส่วนอุปกรณ์ที่ให้ข้อมูลที่ต้องการเราเรียกว่า Modbus slave ใน Modbus Network ที่เป็นมาตรฐานนั้นจะมี Master ตัวเดียวแต่ Slave มีได้ถึง 247 ตัว โดยแต่ละตัวจะมี ID ระบุเหมือนเลขที่บ้านตั้งแต่ 1 ถึง 247 และ Master สามารถ Write ข้อมูลไปยัง Slave ได้
Modbus เป็น Open Protocol หมายความว่า บุคคลทั่วไปสามารถพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้การสื่อสารแบบ Modbus โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายใดๆ Modbus จึงเป็น Protocol พื้นฐานและนิยมใช้อย่างแพร่หลายในทุกอุตสาหกรรม โดยใช้รับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ควบคุมกับ Controller หรือระบบประมวลผลข้อมูลต่างๆ
การทำงานของ Modbus
Modbus เป็นการสื่อสารโดยการส่งข้อมูลไปตามสายสัญญาณ Serial ระหว่างอุปกรณ์ โดยวิธีการสื่อสารที่ง่ายที่สุดคือการต่อสายสัญญาณ Serial ระหว่าง Master หนึ่งตัวกับ Slave หนึ่งตัว โดยข้อมูลจะถูกส่งต่อเนื่องกันไปด้วยสัญญาณ 0 หรือ 1 ซึ่งเราเรียกว่า Bit โดยแต่ละบิตจะอยู่ในรูปแบบแรงดัน (Voltage) โดย 0 จะแทนด้วยแรงดันด้านบวกและ 1 แทนด้วยแรงดันด้านลบ ทำให้สัญญาณ Bit ถูกส่งไปด้วยความรวดเร็ว ความเร็วที่ใช้งานโดยทั่วไปคือ 9600 bps (bits per second)
ตารางการเปรียบเทียบมาตรฐานการสื่อสารข้อมูลในอาคาร
| # | หัวข้อ | BACnet | Modbus | LonWorks |
|---|---|---|---|---|
| 1 | พัฒนาโดย | ASHRAE | Modicon Inc. | Echelon Corporation/ Motorola |
| 2 | การใช้งาน | ใช้สื่อสารกับอุปกรณ์ต่างๆ | ใช้เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ | เป็นระบบเครือข่ายผ่าน power lines, fiber optics และอื่นๆ |
| 3 | ตัวอย่าง | ใช้ในอุตสาหกรรม, การขนส่ง, การจัดการพลังงานและอาคารอัตโนมัติ | ระบบ HVAC, ระบบแสงสว่าง, ระบบการควบคุม, ระบบการขนส่งและ การบำรุงรักษา | ระบบอัตโนมัติในบ้าน, ระบบการขนส่งในอุตสาหกรรม |
| 4 | ลิขสิทธิ์ | No | No | Yes |
| 5 | โหมดในการรับส่ง | Ethernet, IP, MS/TP, Zigbee | ASCII, RTU, TCP/IP | MS/TP, network, SNVT |
| 6 | มาตรฐาน | ANSI/ASHRAE Standard 185 ;ISO-16484-5; ISO-16484-6 | IEC 61158 | ANSI/EIA 709.1; ISO/IEC 14908-1, 14908-2, 14908-3, 14908-4 |
| 7 | ค่าใช้จ่าย | ต่ำ (No charge for usage or licensing fees) | ต่ำ (No charge for usage or licensing fees) | สูง Limited users (exclusive to actual members; mostly manufacturers) |
| 8 | การเชื่อมต่อกับเครือข่าย | Existing LANs and LANs infrastructure | Traditional serial and Ethernet protocols | U10/U20 USB Network Interface; i.LON SmartServer; i.LON 600 |
| 9 | การรับรองมาตรฐาน | BACnet Testing Labs | Modbus TCP Conformance Testing Program | Products must conform to LonWorks protocol |
| 10 | ข้อดี | - มีความยืดหยุ่นในการลงทุน, ประสิทธิภาพและขนาดของระบบ - มีการรับรองและมีการใช้งานแพร่หลาย |
- ง่ายต่อการเชื่อมต่อ
- เหมาะกับข้อมูลขนาดเล็กจนถึงขนาดกลาง |
- มีนักพัฒนาซอฟแวร์ในท้องตลาดเป็นจำนวนมาก |
| 11 | ข้อเสีย | - จำกัดจำนวนอุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อในสถานีหลัก - MT/TP-Wire Length - Ethernet-Infrastructure - มีมาตรฐานความปลอดภัย แต่ไม้ได้ครอบคลุมทุกอุปกรณ์ |
- มีข้อจำกัดจำนวนของข้อมูล - ไม่มีความปลอดภัยในการส่งข้อมูล หรือป้องกันคำสั่งที่ไม่ได้รับอนุญาต - การส่งผ่านข้อมูลไกลๆไม่ได้ |
- ล้าสมัย - เกิดความล้มเหลวของระบบ - ฮาร์ดแวร์ค่อนข้างจะจำกัด |
