A. Javier Barragán Piña

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El protocolo MODBUS es un sistema abierto de red muy extendido para la automatización industrial. Existen dos versiones principales: MODBUS RTU para la comunicación serial convencional, y MODBUS/TCP, que emplea Ethernet como medio físico de transmisión. 

Funciones especialmente dignas de mención:

MODBUS RTU/ASCII
Comunicación con 16 dispositivos (esclavos) por canal (hay disponibles 1 canal)
Velocidad de transferencia de hasta 19,2 Kbps
MODBUS TCP/IP
Comunicación con 64 dispositivos (esclavos) (empleando la función automática de comunicación)
Velocidad de transferencia de 10/100 Mbaud

Introducción
En el área de las comunicaciones en entornos industriales la estandarización de protocolos es un tema en permanente discusión, donde intervienen problemas técnicos y comerciales. Cada protocolo está optimizado para diferentes niveles de automatización y en consecuencia responden al interés de diferentes proveedores.

Cada protocolo tiene un rango de aplicación por fuera del cual disminuye su rendimiento y aumenta la relación costo/beneficio. La prolongada ausencia de un estándar único para comunicaciones industriales, ha hecho que los múltiples protocolos existentes en esta área hayan perdido terreno ante la incursión de tecnologías de comunicaciones maduras a nivel de oficina pero emergentes a nivel de planta, como Ethernet.

La aceptación mundial de Ethernet en los entornos administrativos y de oficina ha generado el interés de expandir su aplicación a la planta. Ethernet se está moviendo rápidamente hacia el mercado de los sistemas de control de procesos y la automatización para la interconexión de sensores y actuadores a nivel de campo, reemplazando de esta forma a los buses de campo en las industrias.

En aplicaciones industriales, Ethernet es usado en conjunto con TCP/IP (protocolos usados en Internet), suministrando un mecanismo de transporte de datos entre máquinas confiable y permitiendo interoperabilidad entre diversas plataformas. Usar TCP/IP sobre Ethernet a nivel de campo en la industria permite tener una verdadera integración con la red corporativa y de esta forma se puede ejercer un control estricto sobre la producción.

Modbus es un protocolo de comunicaciones situado en el nivel 2 del Modelo OSI, basado en la arquitectura maestro/esclavo o cliente/servidor, diseñado en 1979 por Modicon para su gama de controladores lógicos programables (PLCs). Convertido en un protocolo de comunicaciones estándar de facto en la industria es el que goza de mayor disponibilidad para la conexión de dispositivos electrónicos industriales. Las razones por las cuales el uso de Modbus es superior a otros protocolos de comunicaciones son:
es público
su implementación es fácil y requiere poco desarrollo
maneja bloques de datos sin suponer restricciones
Modbus permite el control de una red de dispositivos, por ejemplo un sistema de medida de temperatura y humedad, y comunicar los resultados a un ordenador. Modbus también se usa para la conexión de un ordenador de supervisión con una unidad remota (RTU) en sistemas de supervisión adquisición de datos (SCADA). Existen versiones del protocolo Modbus para puerto serie y Ethernet (Modbus/TCP).
Existen dos variantes, con diferentes representaciones numéricas de los datos y detalles del protocolo ligeramente desiguales. Modbus RTU es una representación binaria compacta de los datos. Modbus ASCII es una representación legible del protocolo pero menos eficiente. Ambas implementaciones del protocolo son serie. El formato RTU finaliza la trama con un suma de control de redundancia cíclica (CRC), mientras que el formato ASCII utiliza una suma de control de redundancia longitudinal (LRC). La versión Modbus/TCP es muy semejante al formato RTU, pero estableciendo la transmisión mediante paquetes TCP/IP (puerto del sistema 502, identificador asa-appl-proto)1

Modbus Plus (Modbus+ o MB+), es una versión extendida del protocolo y privativa de Modicon. Dada la naturaleza de la red precisa un coprocesador dedicado para el control de la misma. Con una velocidad de 1 Mbit/s en un par trenzado sus especificaciones son muy semejantes al estándar EIA/RS-485 aunque no guarda compatibilidad con este.
Cada dispositivo de la red Modbus posee una dirección única. Cualquier dispositivo puede enviar órdenes Modbus, aunque lo habitual es permitirlo sólo a un dispositivo maestro. Cada comando Modbus contiene la dirección del dispositivo destinatario de la orden. Todos los dispositivos reciben la trama pero sólo el destinatario la ejecuta (salvo un modo especial denominado "Broadcast"). Cada uno de los mensajes incluye información redundante que asegura su integridad en la recepción. Los comandos básicos Modbus permiten controlar un dispositivo RTU para modificar el valor de alguno de sus registros o bien solicitar el contenido de dichos registros.
Existe gran cantidad de modems que aceptan el protocolo Modbus. Algunos están específicamente diseñados para funcionar con este protocolo. Existen implementaciones para conexión por cable, wireless, SMS o GPRS. La mayoría de problemas presentados hacen referencia a la latencia y a la sincronización.
[editar]Variaciones
Todas las implementaciones presentan variaciones respecto al estándar oficial. Algunas de las variaciones más habituales son:
Tipos de Datos
Coma Flotante IEEE
entero 32 bits
datos 8 bits
tipos de datos mixtos
campos de bits en enteros
multiplicadores para cambio de datos a/de entero. 10, 100, 1000, 256 ...
Extensiones del Protocolo
direcciones de esclavo de 16 bits
Tamaño de datos de 32 bits (1 dirección = 32 bits de datos devueltos.)