ในด้านต่างๆ เช่น ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติในอาคาร และการตรวจสอบสภาพแวดล้อม Modbus และพอร์ตอนุกรมเป็นวิธีการสื่อสารทั่วไปสองวิธี โดยแต่ละวิธีมีลักษณะเฉพาะของตัวเองและการใช้งานที่เหมาะสม บทความนี้จะให้การเปรียบเทียบโดยละเอียดของ Modbus และพอร์ตอนุกรมเพื่อเน้นความแตกต่างระหว่างกัน
I. ภาพรวมของ Modbus
Modbus เป็นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมที่เผยแพร่โดย Modicon (ปัจจุบันคือ Schneider Electric) ในปี 1979 ซึ่งออกแบบมาเพื่อเปิดใช้งานการสื่อสารระหว่างตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เมื่อเวลาผ่านไป Modbus ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับโปรโตคอลการสื่อสารในภาคอุตสาหกรรม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมต่างๆ
คุณลักษณะของโปรโตคอล Modbus สะท้อนให้เห็นเป็นหลักในด้านต่อไปนี้:
ความเปิดกว้าง: โปรโตคอล Modbus เปิดเผยต่อสาธารณะและไม่มีข้อจำกัดด้านลิขสิทธิ์ ผู้ใช้สามารถใช้งานได้อย่างอิสระและมั่นใจโดยไม่ต้องกังวลกับการละเมิดทรัพย์สินทางปัญญา
ความยืดหยุ่น: โปรโตคอล Modbus รองรับอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าหลายแบบ เช่น RS-232 และ RS-485 และสามารถส่งข้อมูลผ่านสื่อต่างๆ ได้ รวมถึงสายเคเบิลตีเกลียวคู่ ไฟเบอร์ออปติก และเครือข่ายไร้สาย ความยืดหยุ่นนี้ทำให้ Modbus สามารถปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนได้หลากหลาย
ความเรียบง่าย: รูปแบบเฟรมของ Modbus นั้นเรียบง่าย กะทัดรัด และเข้าใจง่าย เป็นมิตรกับผู้ใช้-และตรงไปตรงมาสำหรับผู้ผลิตในการนำไปใช้
นอกจากนี้ โปรโตคอล Modbus ยังมีสามรูปแบบ: Modbus ASCII, Modbus RTU และ Modbus TCP/IP ในจำนวนนี้ Modbus ASCII และ Modbus RTU ใช้สำหรับการเชื่อมต่อแบบอนุกรมเป็นหลัก ในขณะที่ Modbus TCP/IP ใช้อีเธอร์เน็ตเป็นสื่อทางกายภาพและสื่อสารผ่านโปรโตคอล TCP/IP
ครั้งที่สอง ภาพรวมของพอร์ตอนุกรม
พอร์ตอนุกรมหรือที่เรียกว่าอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรม (โดยทั่วไปหมายถึงพอร์ต COM) คืออินเทอร์เฟซส่วนขยายที่ใช้การสื่อสารแบบอนุกรม คุณสมบัติหลักคือการส่งข้อมูลทีละบิตตามลำดับ วงจรการสื่อสารนั้นเรียบง่าย โดยต้องใช้สายส่งเพียงคู่เดียวเพื่อให้เกิดการสื่อสารแบบสองทิศทาง แม้ว่าวิธีการสื่อสารนี้มีความเร็วในการส่งข้อมูลค่อนข้างช้า แต่ก็คุ้มค่า-และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารทางไกล-
การเกิดขึ้นของพอร์ตอนุกรมสามารถย้อนกลับไปได้ประมาณปี 1980 เมื่ออัตราการถ่ายโอนข้อมูลโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 115 kbps ถึง 230 kbps ในตอนแรกพอร์ตอนุกรมได้รับการออกแบบเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ เช่น เมาส์ โมเด็มภายนอก และอุปกรณ์รุ่นเก่า เช่น กล้องและโปรแกรมประมวลผลคำ ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี พอร์ตอนุกรมจึงค่อย ๆ ถูกนำมาใช้เพื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่อง (หรืออุปกรณ์) และอำนวยความสะดวกในการถ่ายโอนข้อมูล
พอร์ตอนุกรมจัดประเภทตามมาตรฐานไฟฟ้าและโปรโตคอล ได้แก่ RS-232-C, RS-422, RS-485 และอื่นๆ ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ RS-232-C เป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้กันมากที่สุด ซึ่งได้รับการพัฒนาร่วมกันโดย Electronic Industries Association (EIA) โดยความร่วมมือกับ Bell System ผู้ผลิตโมเด็ม และผู้ผลิตเทอร์มินัลคอมพิวเตอร์ ชื่อเต็มของมันคือ "มาตรฐานทางเทคนิคสำหรับอินเทอร์เฟซการแลกเปลี่ยนข้อมูลไบนารีแบบอนุกรมระหว่างอุปกรณ์ปลายทางข้อมูล (DTE) และอุปกรณ์การสื่อสารข้อมูล (DCE)"
ที่สาม ความแตกต่างระหว่าง Modbus และพอร์ตอนุกรม
คำจำกัดความและฟังก์ชัน:
Modbus: โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมที่ใช้เป็นหลักเพื่ออำนวยความสะดวกในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม โดยจะกำหนดกฎการสื่อสารและรูปแบบข้อมูลระหว่างอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์รอง
พอร์ตอนุกรม: อินเทอร์เฟซส่วนขยายที่ใช้การสื่อสารแบบอนุกรมเพื่อถ่ายโอนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ รองรับโปรโตคอลการสื่อสารที่หลากหลาย รวมถึงแต่ไม่จำกัดเฉพาะ Modbus
สถานการณ์การใช้งาน:
Modbus: ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม ระบบอัตโนมัติในอาคาร การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม การจัดการพลังงาน และสาขาอื่นๆ สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซ็นเซอร์ PLC และไดรฟ์ความถี่ตัวแปร เพื่อให้สามารถรับข้อมูล การควบคุม และการตรวจสอบได้
พอร์ตอนุกรม: นอกเหนือจากระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมแล้ว พอร์ตนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค (เช่น เครื่องพิมพ์และสแกนเนอร์) เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (ในอดีตเคยใช้เพื่อเชื่อมต่อโมเด็ม) อุปกรณ์การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ (เช่น ออสซิลโลสโคปและเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม) และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์
วิธีการสื่อสาร:
Modbus: รองรับทั้งการสื่อสารแบบอนุกรม (เช่น RS-232/RS-485) และการสื่อสารอีเธอร์เน็ต (TCP/IP) ในการสื่อสารแบบอนุกรม Modbus ASCII และ Modbus RTU เป็นสองรูปแบบที่ใช้กันทั่วไป
พอร์ตอนุกรม: การส่งข้อมูลส่วนใหญ่เกิดขึ้นผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม ขึ้นอยู่กับโปรโตคอลการสื่อสาร สามารถใช้อินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าและอัตราการส่งข้อมูลที่แตกต่างกันได้
คุณสมบัติและข้อดี:
Modbus: โดดเด่นด้วยความเปิดกว้าง ความยืดหยุ่น และความเรียบง่าย รองรับอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าและสื่อที่หลากหลาย ทำให้ง่ายต่อการปรับใช้และบำรุงรักษา นอกจากนี้ เนื่องจากมีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายและเป็นมาตรฐาน ความเข้ากันได้ระหว่างอุปกรณ์ Modbus โดยทั่วไปจึงดี
พอร์ตอนุกรม: สายการสื่อสารนั้นเรียบง่ายและคุ้มค่า- ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารทางไกล- อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความเร็วในการส่งข้อมูลที่ช้าลงและความหลากหลายของมาตรฐานอินเทอร์เฟซ พอร์ตอนุกรมอาจถูกจำกัดในบางสถานการณ์การใช้งาน
โดยสรุป Modbus และพอร์ตอนุกรมมีความแตกต่างกันในแง่ของคำจำกัดความ ฟังก์ชันการทำงาน สถานการณ์การใช้งาน วิธีการสื่อสาร และคุณลักษณะ เมื่อเลือกวิธีการสื่อสารที่จะใช้ จำเป็นต้องมีการประเมินที่ครอบคลุมตามความต้องการและสถานการณ์การใช้งานเฉพาะ