1.MODBUS 개념

통신은 기본적으로 둘 이상이 합니다.

그런데 이 둘 사이에는 서로간 아무런 요구사항이 없을때 통신을 해야 할 이유가 없습니다.
즉, 통신을 할때에는 요구사항이 있기 때문에 통신을 합니다.
이 때 요구를 하는 측이 Master(우리말로 주인, 명령하는사람)가 됩니다. 요구를 하고 있기 때문입니다.
그리고 요구에 응하는 측은 Slave(명령을 실행하는 사람정도 될까요)가 됩니다.
통신을 하는 순간 하나는 master이고 나머지는 slaver가 됩니다.

2.마스터가와 슬레이브기능

 마스터는 원하는 것을 하기 위해 슬레이브에게 요구를 해야 합니다.
 슬레이브에게서 데이타 읽기 또는 슬레이브에게 데이타 쓰기를 합니다.
 이런일을 하는 것은 컴퓨터,터치정도가 됩니다.

 슬레이브는 마스터로 부터 받은 명령에 대응해야 합니다. 마스터가 데이타를 달라고 요청을 하면
원하는 데이타를 전송하고 마스터가 데이타를 쓰기하면 쓰기결과를 마스터에게 응답합니다.

3.활용

디바이스끼리 통신하는데 사용합니다. 예를들면 온도제어를 하고 있는 컨트롤러가 온도제어를
하고 있는데 이것을 컴퓨터로 읽어오면 그래프로 그릴 수 있습니다. 그러면 한눈에 온도경향이
나타나겠죠. 이렇게 통신을 할때 기존에는 프로토콜을 만들어 통신을 했는데 이렇게 하다 보니까
복잡합니다. 그래서 프로토콜은 고정해 놓고 어드레스만 바꿔가면서 통신하는 방법을 생각해
냈는데 이 방법이 모드버스통신입니다.

출처: http://cafe.daum.net/CIMONHMI/IKME/22?docid=119li|IKME|22|20090401181301&q=
modbus%20simulator%20%BB%E7%BF%EB
[출처] modbus 개념|작성자 로비

***** MODBUS  개 요  

모드버스 프로토콜 ( Modbus Protocol)은 공장기반  에서의 제품들사이의 정보를 교환하기 위하여  1978년에 모디콘 (Modicon)사에 의하여 본래적으로 개발되었다.

이러한 프로토콜은 이 프로토콜은 데이터 교환 및 PLC 시스템들 사이에서 통신정보를 위한 사실상의 표준이다.

모드버스 디바이스들은 두가지 전송 ( ASCII   American Standard Code for Information Interchange )  모드
또는 리모트 터미널 유닛 ( RTU- Remote Terminal Unit )의 하나를 사용하는 마스터/슬레이브 (요청/응답) 형태 관계에 있어 하나의 시리얼 네트워크에 대하여
통신한다.

ASCII모드에 있어서는 정보의 두개의 8비트 바이트들이 두개의 ASCII문자로서 전송되어 진다.

ASCII 모드의 일차적인 장점은 타이밈 시퀀스 ( Timing Sequence )의 유연성이다.
1초 까지의 간격은 통신 오류를 야기하지 않고 문자들 전송사이에서 일어날 수 있다.

RTU모드에서는 동일한 데이터 전송속도 비율 ( Baud Rate )에 대하여 ASCII모드에 있어보다 더욱 많은 처리량을 제공하는 16진법 2개의 4 비트로서 데이터가 전송되어 진다.

Modbus에 대한 강화는 Modbus Plus 및 Modbus/TCP 프로토콜을 포함하게 된다,
이 모두 두 개는 모드버스 정보는 피어-투-피어 ( Peer-to-peer) 정보들을 지원하는 네트워크 구조
안으로 내장되어 지게 된다.

Modbus Plus는  한 개 꼬임 쌍선을 경유하여 통신하고 피어( peer )통신 시퀀스를 위하여 토큰통과 ( Token Passing ) 시퀀스를 사용한다.

Modbus/TCP는 TCP/IP프로토콜 및 표준 이더넷 네트워크를 사용하는 모드버스 메시지 전송을 촉진하기 위한 개방 표준으로 설계되어진 것이다. 

TopWorx의 모드버스 디바이스들은 디스크리트 ( Discrete ) 밸브 제어에 있어서 모드버스 네트워크상에서 슬레이브 디바이스로서 작동하도록 설계되어져 있다.

                        +---------------------------------------------+
                        | 모드버스 네트워크 하일라이트  |
                        +---------------------------------------------+

<네트워크 형태>

   ASCII/RTU...................디바이스 버스
   ModbusPlus.................콘트롤 버스
   물리적 매체...................하나의 차폐 케이블상의 꼬임 쌍선
   네트워크 토폴로지..........버스, 트리, 스타

<최대 디바이스>

   ASCII/RTU...................1 대 1 통신
   ModbusPlus................ 32 (리피터에 의하여 최대 64 개)

<최대거리>

   ASCII/RTU...................350m
   ModbusPlus ................1500m (리피터들 사용시 6000m) (디바이스사이 최소 1 m )
  ( 3개의 리피터 사용시 )

<통신 방법>
   ASCII/RTU.................... 마스터/슬레이브 , Query/Response 주기
                                       ( ASCII에 대한 LRC 에러 체킹 )
                                       ( RTU에 대한 CRC 에러 체킹 )
   ModbusPlus................. 피어-투-피어 (Token passing logical ring)

<1차 사용>

   ASCII/RTU....................PLC, 변속 드라이브, 콘트롤 시스템에 대한 통신
                                      피l어-투-피어 네트워크상에서 모드버스 및 혹은 RS232/RS485
                                      디바이스를 연결

   전원공급.......................12VDC, 디바이스에 대하여 사용 않됨
   전원 및 통신..................버스상의 통신 최대 12VDC 300mA ( 통상 100mA  )
   디바이스 전원 공급 장치........디바이스들은 통신버스로부터 반드시 분리 공급되어야 함

   결선 형태...............................................차폐된 꼬임쌍선   #18AWG (0.8mm
   어플리케이션에 따라 다양함                   

   접지 상황...............................................플로팅(Floating) 통신 버스
   차폐......................................................한쪽 끝에서 접지
   지역 분류...............................................일반목적
   디바이스 주소할당...................................스위치 또는 소프트웨어 선택

   관리주체................................................MODBUS.ORG
   웹사이트................................................www.modbus.org

+------------------------------------+
| 전통적인 입출력 시스템  |
+------------------------------------+

<장점>

1)   이미 알려진 기술
2)   디바이스가격 약간 저렴
3)   디바이스에서 콘트롤룸 까지의 독립적 결선은 한개의 디바이스의 결선 문제가 다른
     필드 디바이스에 대하여 영향을 미치지 않음을 의미한다.

<결점>

1) 설치비용 고가
2) 점-대-점 결선 고비용

3) 많은 전선 연결은 :

- 설치하기 위한 추가 작업
- 다지점에서의 결함 발생
- 고장시 복잡성 증대
- 터미널 블록의 설치에 대하여 대량의 캐비닛 또는 랙의 공간이 요구됨
- 초기 점검 및 시운전시 시간 소모적임

4) 확장은 각각의 추가적인 지점에대한 전체적인 이중 결선이 요구됨

---------------------------------------------------------------------------------------------------

+---------------------------+
| 모드버스 네트워크 |
+---------------------------+

<장점>

   1)  이해하기 쉽고 잘 문서화된 프로토콜
   2)  많은 수의 PLC, DCS, 및 프로세스 시스템의하여 광범위하게 지원된 프로토콜
   3)  많은 공장 설비에서 이미 사용된 프로토콜

<결점>

   1) 디바이스버스로서 제한된 사용
   2) 디바이스 어플리케이션에 대하여 제한된 진단 능력
   3) 디바이스 작동에 대하여 분리된 전원공급

< 권장될 때 >
  
   1) 유사한 모드버스 디바이스들이 사용될 때
   2) 모드버스 네트워크가 이미 존재할 때
   3) 모드버스 프로토콜이 잘 이해되고 공장 설비 표준으로 잡중적으로 사용되어지고 있을 때

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+------------------+
| 탑웍스 논평 |
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| 강점 |
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   모드버스는 산업 통신의 세계에서 매우 많이 인정되고 알려져 왔다.

   모드버스는 제한된 진단정보를 지원하는 기능성의 부가된 비트로 원가 절감 단순성을
   가져다 준다.

<한계>

   특별히 프로세스 산업에서는 모드버스 프로토콜을 지원하는 필드 디바이스들의 선택 및
   가용성이 제한되어져 있다.

   본질안전 어플리케이션에서는 모드버스는 필드 디바이스들을 효율적으로 지원하지 않는다

.
< Modbus를 사용할때 >

   일반적으로말해 아래와 같을 때 TopWorx는 모드버스를 권고 한다

- 디바이스 객체 들이 1차적으로 디스크리트 ( Discrete )일 때
- 사용자가 모드버스를 지원하는 현존하는 제어 시스템을 가지고 있을 떄 
- 엔드 유저가 다른 통상적인 제어 시스템을 지원하지 않는 전래의 제어 시스템을
               가지고 있을 때
- 플랜트가 본질 안전이 아닐 때
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** 출처: http://mostek.co.kr/company/fieldbus_R.asp?board_seq=1061
[출처] MODBUS의 개요|작성자 로비