Wie können ein Temperatursensor, ein Stromzähler und ein Steuerungssystem Informationen austauschen, obwohl sie von unterschiedlichen Herstellern stammen? In der Industrie- und Gebäudeautomation lautet die Antwort häufig: Modbus.
Modbus ist ein Kommunikationsprotokoll zum Auslesen von Messwerten, Übertragen von Statusinformationen und Senden von Steuerbefehlen zwischen Geräten. Es wurde 1979 von Modicon entwickelt und ist heute in vielen Bereichen anzutreffen – von Produktionsanlagen bis hin zu Lüftungssystemen.
Modbus folgt einem einfachen Prinzip: Ein Client sendet eine Anfrage, und ein Server antwortet. Der Client kann beispielsweise ein übergeordnetes Steuerungssystem sein, während ein Stromzähler oder ein Temperaturregler als Server dient. In älteren Dokumentationen werden für diese Rollen häufig die Begriffe Master und Slave verwendet.
Ein typischer Datenaustausch kann folgendermaßen aussehen:
Der Client kann auch Werte schreiben, etwa um einen Sollwert zu ändern oder einen Ausgang zu aktivieren, sofern das Gerät dies unterstützt.
Modbus organisiert Informationen in vier grundlegenden Datentypen:
Welche Bedeutung eine Adresse hat, legt der Gerätehersteller fest. Ein Register kann eine Temperatur enthalten, während ein anderes einen Alarm oder eine Betriebsart anzeigt.
Deshalb ist die Registertabelle des Geräts unverzichtbar. Sie beschreibt die verwendeten Adressen, die Interpretation der Werte und die vom Gerät unterstützten Funktionen.
Ein Temperaturwert kann beispielsweise als Ganzzahl 235 gespeichert sein. Gibt die Registertabelle einen Skalierungsfaktor von 0,1 an, entspricht dies einer Temperatur von 23,5 °C. Größere Zahlen und Gleitkommawerte können sich über mehrere Register erstrecken. Dabei muss auch die Reihenfolge der Register korrekt berücksichtigt werden.
