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Essayez un appareil, un protocole ou une conversion, par exemple 50 kW en ampères
Calculez la durée d’un caractère Modbus RTU, les intervalles de 1,5 et 3,5 caractères et le temps nécessaire pour interroger chaque appareil d’une ligne série.
Durée d’un tour de scrutation de tous les appareils
468,2ms
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tchar = (1 + 8 + parity + stop) ÷ baudt3.5 = 3.5 × tchar, or 1.75 ms above 19,200 bit/scycle = devices × (request + delay + response + t3.5)
La scrutation de 10 appareils à 9 600 bit/s prend 468,2 ms par tour, dont 46,82 ms pour chaque requête et sa réponse, soit 128,1 tours complets par minute.
Conseil : Le traitement dans les appareils peut occuper davantage de temps qu’il n’en faut pour transmettre les octets. Mesurez le délai de réponse au lieu de le deviner.
Une ligne Modbus RTU ne transporte qu’un échange à la fois : le maître envoie une requête, l’appareil la traite, répond, puis la ligne reste silencieuse pendant au moins 3,5 durées de caractère avant la trame suivante. Additionnez ces temps pour chaque appareil pour obtenir la durée d’un tour complet. À 9 600 bit/s, dix appareils renvoyant chacun dix registres prennent environ une demi-seconde.
tchar = (1 + 8 + parité + arrêt) ÷ débit
Chaque octet est transmis sur 11 bits : un bit de départ, huit bits de données, un bit de parité et un bit d’arrêt, ou deux bits d’arrêt sans parité. À 9 600 bit/s, cela représente 1,146 ms par octet.
t3.5 = 3,5 × tchar ; valeur recommandée de 1,75 ms au-dessus de 19 200 bit/s
Un silence de 3,5 durées de caractère sépare les trames ; une interruption de plus de 1,5 durée de caractère au sein d’une trame la rend invalide. Au-dessus de 19 200 bit/s, le guide de ligne série recommande des valeurs fixes de 1,75 ms et 0,75 ms.
échange = (requête + réponse) × tchar + délai + t3.5
Les longueurs de requête et de réponse comprennent l’adresse et le CRC : 8 octets pour demander des registres, puis 5 plus 2 par registre en réponse. Le délai de l’appareil est le temps qu’il met à commencer à répondre ; il ne peut être inférieur à t3,5 dans cette estimation.
cycle = appareils × échange
La scrutation est séquentielle : chaque appareil ajouté allonge le tour. Les nouvelles tentatives et délais d’expiration l’allongent encore.
Lire dix registres sur chacun de dix compteurs, avec 5 ms pour commencer à répondre, prend 46,82 ms par échange et 468,2 ms par tour. Chaque compteur peut être lu environ deux fois par seconde.
Durée d’un tour de scrutation de tous les appareils 468,2 ms Ouvrir dans le calculateur
Pour cinquante registres sur chacun de vingt appareils, chaque réponse contient 105 octets et le tour dure 1 435 ms, même avec un débit doublé. Lire de longs blocs contigus est généralement plus rapide que multiplier les petites requêtes.
Durée d’un tour de scrutation de tous les appareils 1 435 ms Ouvrir dans le calculateur
Trente appareils qui mettent chacun 20 ms à répondre et renvoient cinquante registres : 153,5 ms par échange et 4 605 ms par tour. À cette échelle, répartir les appareils sur deux lignes divise la durée du tour par deux.
Durée d’un tour de scrutation de tous les appareils 4 605 ms Ouvrir dans le calculateur
Pour des caractères de 11 bits (parité paire, un bit d’arrêt), une requête de 8 octets, une réponse de 25 octets correspondant à dix registres et un délai de réponse de 5 ms.
| Débit binaire (bit/s) | Caractère (ms) | t1,5 (ms) | t3,5 (ms) | Un échange (ms) |
|---|---|---|---|---|
| 1 200 | 9,167 | 13,750 | 32,083 | 366,7 |
| 2 400 | 4,583 | 6,875 | 16,042 | 183,3 |
| 4 800 | 2,292 | 3,438 | 8,021 | 91,7 |
| 9 600 | 1,146 | 1,719 | 4,010 | 46,8 |
| 19 200 | 0,573 | 0,859 | 2,005 | 25,9 |
| 38 400 | 0,286 | 0,750 | 1,750 | 16,2 |
| 57 600 | 0,191 | 0,750 | 1,750 | 13,1 |
| 115 200 | 0,095 | 0,750 | 1,750 | 9,9 |
L’intervalle silencieux de 3,5 durées de caractère qui sépare les trames. Le récepteur interprète un silence aussi long comme la fin d’une trame. À 9 600 bit/s avec des caractères de 11 bits, il vaut 4,01 ms ; au-dessus de 19 200 bit/s, le guide série recommande une temporisation fixe de 1,75 ms.
Additionnez les durées des échanges, un par appareil et par tour. Plus d’appareils, des réponses longues, des appareils lents et les nouvelles tentatives allongent le tour. Pour obtenir plus de mesures par seconde, augmentez le débit binaire, lisez des blocs contigus ou répartissez les appareils sur plusieurs lignes.
Le guide Modbus sur ligne série prescrit 11 bits : départ, huit bits de données, parité et un bit d’arrêt, ou aucune parité et deux bits d’arrêt. De nombreux appareils acceptent aussi aucune parité avec un seul bit d’arrêt, mais cette configuration est hors spécification.
Seulement jusqu’à ce que le délai de réponse des appareils domine. À 115 200 bit/s, les octets prennent une fraction de milliseconde, tandis qu’un appareil qui a besoin de 20 ms pour répondre impose son rythme. Les longs câbles et une terminaison médiocre limitent également le débit fiable.
Un ZMB interroge sa propre ligne RS-485 près de l’équipement. Chaque appareil Modbus ou petit groupe dispose ainsi d’une ligne courte et rapide, au lieu de partager un seul bus long.
