Modbus RTU ve Modbus TCP nasıl çalışır? Frame yapısını ve sık kullanılan function code'ları açıklayın.

Modbus, endüstride yaygın kullanılan, istek/cevap (master/slave, yeni adıyla client/server) modeline dayanan basit bir protokoldür. Master sorar, slave cevap verir; slave kendiliğinden veri göndermez.

Modbus RTU

• Genellikle RS-485 üzerinde çalışır (birden çok slave, yarı çift yönlü).
• Binary frame: Slave adresi (1) + Function code (1) + Veri (N) + CRC-16 (2, düşük byte önce)
• Frame'ler arası en az 3.5 karakter süresi sessizlik ile ayrılır; frame içinde 1.5 karakterden uzun boşluk olmamalıdır.
• Adres 1-247 arasıdır; 0 broadcast'tir.

Modbus TCP

• Ethernet üzerinden TCP port 502 kullanılır.
• CRC yoktur (TCP zaten bütünlük sağlar). Başta 7 byte'lık MBAP header bulunur: transaction ID, protocol ID (0), uzunluk ve unit ID.

Veri modeli ve function code'lar

Örnek: 1 numaralı slave'den 0. adresten başlayıp 2 holding register okumak

İstek : 01 03 00 00 00 02 C4 0B
        |  |  |---| |---| |---|
        |  |  adres adet  CRC (low, high)
        |  function code
        slave adresi

Cevap : 01 03 04 00 FA 01 2C xx xx
        4 byte veri: reg0 = 0x00FA (250), reg1 = 0x012C (300)

Hata cevabı

Slave hata durumunda function code'un en üst bitini set eder (0x03 yerine 0x83) ve bir exception kodu gönderir (01 geçersiz fonksiyon, 02 geçersiz adres, 03 geçersiz değer).

Pratik sorunlar

• Register adreslemesinde "40001" gösterimi ile protokoldeki 0 tabanlı adres arasındaki fark (off-by-one).
• 32-bit float veya int değerlerin iki register'a hangi sırayla bölündüğü (word order) cihazdan cihaza değişir.
• RS-485'te DE/RE pininin son byte tamamen gönderildikten sonra (UART TC kesmesi) bırakılması gerekir; erken bırakılırsa son byte bozulur.