Modbus ئالاقە پروتوكولى ئۇچۇرلىرىنىڭ تولۇق تەھلىلى

1. Modbus كېلىشىمىنىڭ ئاساسىي ئومۇمىي ئەھۋالى

مودبۇس مەنئادەتتىكى خوجايىن-قۇل ئارخىتېكتۇرىسى ئالاقە كېلىشىمى. خوجايىن كۆرسەتمىلەرنى باشلايدۇ، قۇل ئۈسكۈنىلەر ئارىسىدا ئوقۇش ۋە يېزىش ئالاقىسىنى ئەمەلگە ئاشۇرۇش ئۈچۈن سانلىق مەلۇماتلارغا جاۋاب قايتۇرىدۇ. بۇ كېلىشىم ئاساسلىقى ئۈچ خىل كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ھالەتكە بۆلىنىدۇ: Modbus RTU، Modbus ASCII ۋە Modbus TCP. بۇلارنىڭ ئىچىدە، RTU ھالىتى يۇقىرى يەتكۈزۈش ئۈنۈمىگە ئىگە بولۇپ، ئازراق بايت ئىگىلەيدۇ، سانائەت ئۈسكۈنىلىرى، ئەقلىي ئۈسكۈنىلەر ۋە يۈرۈشلۈك ئالاقە ئۈچۈن ئاساسلىق ھالەت بولۇپ خىزمەت قىلىدۇ. ASCII ھالىتى ئوقۇشچانلىقى ياخشىراق بولۇپ، ئاساسلىقى خاتالىقنى تۈزىتىش ۋە ئۆگىنىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. TCP ھالىتى Ethernet غا تايىنىدۇ ۋە يىراقلىق تور توپلاش ئەھۋاللىرىغا ماسلىشىدۇ.

ھەممىسىنىڭ ئاساسلىق توشۇغۇچىسى Modbus ئالاقىسى «ئۇچۇر» دېگەنلىك. ئۈسكۈنىلەر ئوتتۇرىسىدىكى بارلىق سانلىق مەلۇماتلارنى ئوقۇش، پارامېتىر يېزىش ۋە ھالەت سوئاللىرى ئاساسەن ئۇچۇرلارنى ئەۋەتىش، يەتكۈزۈش ۋە تەھلىل قىلىشتىن ئىبارەت. ئۆلچەملىك Modbus ئۇچۇرلىرى بىردەك تۆت بۆلەكلىك قۇرۇلمىغا ئەگىشىدۇ: قۇل ئادرېسى، فۇنكسىيە كودى، سانلىق مەلۇمات مەيدانى ۋە تەكشۈرۈش كودى.

2. ئۆلچەملىك Modbus ئۇچۇر رامكىسى قۇرۇلمىسىنى چۇۋۇۋېتىش

تولۇق بىر Modbus-RTU ئۇچۇر بەلگىلەنگەن بايت ئۇزۇنلۇقى ۋە ئېنىق ئىش تەقسىماتىغا ئىگە 4 يادرولۇق مەيداندىن تەركىب تاپقان. تېز سوئال سوراش ۋە ئەمەلىي قوللىنىش ئۈچۈن ئۆلچەملىك ئۇچۇر رامكىسى قۇرۇلمىسى تۆۋەندىكىدەك تەرتىپلەنگەن:

تولۇق Modbus ئۇچۇرى ئېنىق بۆلۈنگەن بوشلۇقلارغا ئىگە مۇقىم مەنتىقىلىق قۇرۇلمىغا ئىگە بولۇپ، بۇ ئۇچۇر ئانالىزىنىڭ ئاساسلىق ئاساسى.

2.1 قۇل ئادرېسى (1 بايت)

ئۇ ئاپتوبۇستىكى ھەر خىل ئۈسكۈنىلەرنى پەرقلەندۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ، ئادرېس دائىرىسى 0-255 بولۇپ، 1-247 بولسا مەيدان ئۈسكۈنىلىرىدە كۆپ ئىشلىتىلىدىغان ئۈنۈملۈك ئادرېسلار. ئاساسلىق باشقۇرغۇچى كۆپ ئۈسكۈنىلىك ئالاقە توقۇنۇشىنىڭ ئالدىنى ئېلىش ئۈچۈن ئادرېسلار ئارقىلىق ئالاقە ئۈسكۈنىلىرىنى توغرا بەلگىلەيدۇ، بۇ كۆپ ئۈسكۈنىلىك تور ئالاقىسىنىڭ ئاساسى.

2.2 فۇنكسىيە كودى (1 بايت)

ئۇ ئالاقە مەشغۇلاتىنىڭ تىپىنى بەلگىلەيدۇ ھەمدە ئۇچۇر ئانالىزىنىڭ ئاچقۇچلۇق ئېنىقلىغۇچ ھېسابلىنىدۇ. سانائەت ئەھۋاللىرىدا كۆپ ئىشلىتىلىدىغان يادرولۇق فۇنكسىيە كودلىرى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ: 01 سىغىم ھالىتىنى ئوقۇش ئۈچۈن، 02 ئايرىم كىرگۈزۈشلەرنى ئوقۇش ئۈچۈن، 03 ساقلاش رېگىستىرلىرىنى ئوقۇش ئۈچۈن، 04 كىرگۈزۈش رېگىستىرلىرىنى ئوقۇش ئۈچۈن، 06 يەككە رېگىستىرنى يېزىش ئۈچۈن ۋە 10 توپ يېزىش رېگىستىرلىرى ئۈچۈن. ئوخشىمىغان فۇنكسىيە كودلىرى ئوخشىمىغان سانلىق مەلۇمات فورماتلىرى ۋە ئانالىز قائىدىلىرىگە ماس كېلىدۇ.

2.3 سانلىق مەلۇمات مەيدانى (ئۆزگىرىشچان ئۇزۇنلۇق)

سانلىق مەلۇمات مەيدانىنىڭ ئۇزۇنلۇقى باشلىنىش رېگىستېر ئادرېسى، ئوقۇش/يېزىش مىقدارى ۋە كونكرېت سانلىق مەلۇمات مەزمۇنى قاتارلىق فۇنكسىيە كودى تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ. تەلەپ ئۇچۇرى قۇلغا مەشغۇلات ئورنى ۋە دائىرىسىنى ئۇقتۇرىدۇ، جاۋاب ئۇچۇرى بولسا ھەقىقىي ۋاقىتلىق ئۈسكۈنە سانلىق مەلۇماتلىرى ياكى ئىجرا نەتىجىلىرىنى قايتۇرىدۇ.

2.4تەكشۈرۈش كود (2 بايت)

ئۇ سانلىق مەلۇمات يەتكۈزۈش پۈتۈنلۈكىنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. RTU ھالىتى CRC16 تەكشۈرۈشىنى، ASCII ھالىتى LRC تەكشۈرۈشىنى قوللىنىدۇ. ئۇ يەتكۈزۈش جەريانىدا بولاق يوقىلىشى، ئارىلىشىش، سانلىق مەلۇماتنىڭ قالايمىقانلىشىشى ۋە باشقا مەسىلىلەرنى توغرا پەرقلەندۈرۈپ، سانائەت ئالاقىسىنىڭ مۇقىملىقىغا كاپالەتلىك قىلالايدۇ.

3. ئاساسلىق ئالاقە ئۇسۇلىدىكى ئۇچۇرلاردىكى پەرقلەرنى تەھلىل قىلىش

ئۈچ ئاساسلىق ئېقىم Modbus ئالاقىسى بۇ خىل ئۇسۇللار ھەر خىل سانائەت كونترول ئەھۋاللىرىغا ماسلىشىدۇ، ئۇچۇر قۇرۇلمىسى، كودلاش ئۇسۇلى ۋە تەكشۈرۈش قائىدىلىرىدە زور پەرق بار. ئاساسلىق پەرقلەر تۆۋەندىكى جەدۋەلدە كۆرسىتىلدى، بۇ ئارقىلىق تاللاش ۋە پەرقلەندۈرۈش ئاسان بولىدۇ:

3.1 Modbus RTU (سانائەتنىڭ ئاساسلىق ئېقىمى)

RTU ئىخچام رامكا قۇرۇلمىسى ۋە ئارتۇقچە ھەرپلەرسىز يۇقىرى يەتكۈزۈش ئۈنۈمىگە ئىگە ئىككىلىك كودلاش سىستېمىسىنى قوللىنىدۇ. ئۇ RS485/232 يۈرۈشلۈك ئۈسكۈنىلىرىنىڭ ئۆلچەملىك ئالاقە ھالىتى. ئۇ رامكا ئارىلىقى ۋاقتى ئارقىلىق ئۇچۇرلارنىڭ باشلىنىشى ۋە ئاخىرىنى باھالايدۇ ھەمدە CRC16 تەكشۈرۈشى ئارقىلىق سانلىق مەلۇماتلارنىڭ توغرىلىقىغا كاپالەتلىك قىلىدۇ، كۆپىنچە ئەقلىي ئۈسكۈنىلەر ۋە سانائەت كونترول ئۈسكۈنىلىرىگە ماسلىشىدۇ.

3.2 Modbus ASCII (خاتالىقنى تۈزىتىش تەڭشەكلىرى)

ئۇ ASCII ھەرپ كودلاش ئۇسۇلىنى قوللىنىدۇ، ئۇچۇرلار قوش نۇقتا «:» بىلەن باشلىنىپ، كارىۋات قايتۇرۇش ۋە قۇر يوللاش بىلەن ئاخىرلىشىدۇ، ھەرپلەرنىڭ كۆرۈنۈشچانلىقى يۇقىرى ۋە قولدا تەھلىل قىلىش قىيىنلىقى تۆۋەن. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇنىڭ يەتكۈزۈش زاپاس مىقدارى چوڭ ۋە ئۈنۈمى تۆۋەن، پەقەت ئۆگىنىش، خاتالىقنى تۈزىتىش ۋە خاتالىق ئانالىزى ئۈچۈنلا ماس كېلىدۇ، ھەمدە كۆپ مىقداردا ئىشلەپچىقىرىلغان ئۈسكۈنىلەردە ئاز ئىشلىتىلىدۇ.

3.3 Modbus TCP (تور ئالاقىسى)

Ethernet يەتكۈزۈش ئاساسىدا، ئۇ CRC تەكشۈرۈشىسىز، ئەسلىدىكى RTU ئۇچۇرى ئاساسىدا سودا ئېنىقلىغۇچ، كېلىشىم ئېنىقلىغۇچ، ئۇچۇر ئۇزۇنلۇقى ۋە باشقا ئۇچۇرلارنى ئۆز ئىچىگە ئالغان MBAP ئۇچۇر باشلىقىنى قوشىدۇ. ئۇ يىراق ۋە تور ھالقىغان سېگمېنتلىق سانائەت IoT سانلىق مەلۇمات توپلاش سىنارىيەلىرىگە ماسلىشىدۇ.

4. ئورتاق فۇنكسىيە كود ئۇچۇرلىرىنىڭ ئانالىز مىساللىرى

Modbus سانائەت خاتالىقىنى تۈزىتىش ئۈچۈن كۆپ ئىشلىتىلىدىغان فۇنكسىيە كودلىرى مۇقىملاشتۇرۇلغان. ئادەتتىكى فۇنكسىيە كودلىرى ۋە ئۇلارنىڭ چۈشەندۈرۈشلىرى ئەمەلىي ئىشلىتىش، ئىچكى ساقلىغۇچ ۋە قوللىنىش ئۈچۈن تۆۋەندە تۈرگە ئايرىلغان:

ئەڭ كۆپ ئىشلىتىلىدىغان 03-فۇنكسىيە كودى (ئوقۇش ساقلاش رېگىستېرلىرى) نى مىسالغا ئالساق، تولۇق ئۇچۇر ئانالىزى مەنتىقى ئورنىدىكى ئەمەلىي ئەھۋاللارغا ماسلىشىش ئۈچۈن ئەسلىگە كەلتۈرۈلىدۇ.

باش تەلەپ ئۇچۇرىنىڭ تەركىبى: قۇل ئادرېسى + 03 فۇنكسىيە كودى + باشلىنىش رېگىستىرى ئادرېسى + ئوقۇش رېگىستىرى سانى + CRC تەكشۈرۈشى.

نورمال قۇل جاۋاب ئۇچۇرى تەركىبى: قۇل ئادرېسى + 03 فۇنكسىيە كودى + سانلىق مەلۇمات ئۇزۇنلۇقى + رېگىستىر سانلىق مەلۇماتى + CRC تەكشۈرۈشى.

ئۈسكۈنىلەردە ئىستىسنا بولغاندا، قۇل ئۈسكۈنىسى نورمالسىز جاۋاب قايتۇرىدۇ، فۇنكسىيە كودى ئاپتوماتىك ھالدا 0x80 گە ئاشۇرۇلىدۇ ۋە تېز خاتالىق ئورنىنى بەلگىلەش ئۈچۈن ئىستىسنا كودى بىلەن بىللە كېلىدۇ. تېز خاتالىق مەسىلىسىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن كۆپ ئۇچرايدىغان ئىستىسنا كود چۈشەندۈرۈشلىرى تۆۋەندىكىدەك تۈرگە ئايرىلىدۇ:

5. ئورتاق ئۇچۇر خاتالىقلىرى ۋە مەسىلىنى ھەل قىلىش ئۇسۇللىرى

ئەمەلىي قۇرۇلۇش خاتالىقىنى تۈزىتىشتە، Modbus ئالاقە نورمالسىزلىقلىرىنىڭ كۆپىنچىسىنى ئۇچۇر تەھلىلى ئارقىلىق تېزلا بايقىغىلى بولىدۇ. ئاساسلىق ئورتاق مەسىلىلەر تۆۋەندىكىچە:

5.1 ئالاقە ۋاقتى:

ئاساسلىقى خاتا قۇل ئادرېسى، سىم خاتالىقى، باد سۈرئىتى/پارىت بىتلىرىنىڭ ماس كەلمەسلىكى سەۋەبىدىن كېلىپ چىقىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئىنكاسى بولمايدۇ؛

5.2 سانلىق مەلۇماتلارنىڭ بۇزۇلۇشى:

CRC تەكشۈرۈش مەغلۇبىيىتى، يەتكۈزۈش توسالغۇسى ياكى ئۇچۇرنىڭ ئۈزۈلۈپ قېلىشى سەۋەبىدىن كېلىپ چىققان؛ لىنىيەنىڭ قوغدىلىشى ۋە ئالاقە پارامېتىرلىرىنىڭ مۇقىملىقىنى تەكشۈرۈش؛

5.3 ئىستىسنا كودى قايتۇرۇش:

ماس كېلىدىغان ئىستىسنا كودىغا ئاساسەن، رېگىستىر ئادرېسى دائىرىسى، ئۈسكۈنە فۇنكسىيەسىنى قوللاش ۋە سانلىق مەلۇمات يېزىش ئىجازىتىدىكى مەسىلىلەرنى ھەل قىلىش؛

5.4 توپ سانلىق مەلۇمات بوغچىسىنىڭ يوقىلىشى:

ئاساسلىقى رېگىستىر ئوقۇش مىقدارىنىڭ ئېشىپ كېتىشى ۋە ئۇچۇر ئۇزۇنلۇقىنىڭ ئېشىپ كېتىشىدىن كېلىپ چىقىدۇ؛ سانلىق مەلۇماتلارنى بۆلەكلەرگە بۆلۈپ ئوقۇش كېرەك.

6. قىسقىچە مەزمۇنى: ئۇچۇر ئانالىزىنىڭ قۇرۇلۇش قىممىتى

Modbus كېلىشىمىنىڭ ئاساسلىق تەبىئىتى ئۆلچەملەشكەن ئۇچۇر ئالاقىسى. ئۇچۇر رامكىسى قۇرۇلمىسى، فۇنكسىيە كودى مەنىسى، تەكشۈرۈش قائىدىلىرى ۋە ئىستىسنا بىر تەرەپ قىلىش مەنتىقىسىنى پىششىق بىلىش سانائەت كونترول خاتالىقىنى تۈزىتىش، ئەسۋابلارنى تۇتاشتۇرۇش ۋە IoT توپلاش تەرەققىياتى ئۈچۈن مۇھىم ئىقتىدار. توغرا ئۇچۇر ئانالىزى ئۈسكۈنىلەرنىڭ ئالاقە خاتالىقىنى تېز ھەل قىلالايدۇ، سانلىق مەلۇمات توپلاش مۇقىملىقىنى ياخشىلايدۇ، نەق مەيداندا خاتالىقنى تۈزىتىش تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ ھەمدە توك ئۆلچەش ئەسۋابلىرى، سانائەت كونتروللۇقى، بىنا ئاپتوماتلاشتۇرۇش، يېڭى ئېنېرگىيە ئۈسكۈنىلىرى ۋە باشقا سانائەت ئەھۋاللىرىغا كەڭ قوللىنىلىدۇ.