Modbus
Als eines der ältesten Kommunikationsprotokolle ermöglicht das MODBUS-Protokoll den Datenaustausch zwischen verschiedenen Geräten der Industrie- und Gebäudeautomation. Die große Beliebtheit des Protokolls resultiert in erster Linie aus seiner Universalität, Offenheit und Einfachheit der Implementierung. MODBUS verwaltet ein Master-Slave-Kommunikationsnetz, in dem ein Master-Gerät Abfragen an Slave-Geräte sendet. Innerhalb des Protokolls definieren vier Adressräume die Art der übertragenen Daten, d. h. Eingangsregister (16-Bit-Register), Halteregister (16-Bit-Register), diskrete Eingänge und Spulen (beide aus einzelnen Bits). Während einer Verbindungssitzung können Daten jeder Art mit Hilfe spezieller Protokollfunktionen gelesen oder geschrieben werden. Mit dem MODBUS-Protokoll können Sie z. B. SPS-Steuerungen, Versorgungsgeräte wie PV-Wechselrichter oder Wärmepumpen, Sensoren, Aktoren und andere Elemente des IoT-Netzwerks anschließen.
Der MODBUS-Standard sieht je nach Format und Methode der Datenübertragung die folgenden Kommunikationsarten vor: MODBUS RTU, MODBUS ASCII und MODBUS TCP. Im MODBUS-ASCII-Standard werden die Daten in hexadezimaler Form unter Verwendung von ASCII-Codezeichen geschrieben. Der MODBUS RTU-Standard arbeitet perfekt mit dem Übertragungsmedium der Standards RS232 und RS485 zusammen. MODBUS RTU-Daten sind binär kodiert. MODBUS TCP wiederum ermöglicht die Datenübertragung über das ETHERNET-Netz. In diesem Fall werden IP-Adressen direkt für die Kommunikation mit den Slave-Modulen verwendet, und die Daten der MODBUS-Nachrichten werden in die Rahmen der TCP/IP-Pakete integriert.
Die NEXO-Plattform verfügt über einzigartige und flexible Verbindungsprotokolle (Bindings), dank derer sie mit vielen Geräten verschiedener Hersteller und externen, über das Internet verfügbaren Datenquellen, den so genannten Services, kommunizieren kann. Eine der Bindungen, die auf der NEXO-Plattform funktionieren, ist die MODBUS-Bindung. Sie ermöglicht den Anschluss von Geräten, die mit dem Modbus-Protokoll kompatibel sind, an die NEXO-Plattform. Das Binding kann sowohl im RTU- als auch im TCP-Modus betrieben werden. Ein Beispiel für Modbus-Binding und Nexo ist ThermOS – ein System zur Verwaltung von Wärme- und Kältespeichern in einem Gebäude. Die Modbus-Anbindung ist in diesem System für die Kommunikation zwischen dem internen Ereignisbus von Nexo und der SPS, die in der Echtzeit-Steuerungsschicht arbeitet, verantwortlich. Die Kommunikation erfolgt über das MODBUS TCP Protokoll. Die MODBUS-TCP-Anbindung verfügt über Kanäle, die eine Echtzeit-Datenübertragung zwischen der SPS und der NEXO-Plattform ermöglichen. Das Blockdiagramm des Datenflusses zwischen der SPS (Inventia) und der MODBUS-TCP-Anbindung der Nexo-Plattform ist in Abb. 1 dargestellt.
