Protocolos de comunicación: tramas Modbus

Más allá de la diagnosis de problemas con SCADA o la simple verificación de redes, existen aspectos que requieren del diseño y puesta en marcha de protocolos de comunicación tramas Modbus con los que hacer un análisis de los datos provenientes de estos equipos.

La trama Modbus

Una trama en el sector de la comunicación, y más concretamente en los protocolos, es una unidad de datos enviada entre dispositivos y cuyo conjunto conforma un mensaje. Esto es, los bits de un mensaje.

Su formato es variable, influyendo en este tanto el propio protocolo con su capa física de trabajo. Por ello, las tramas de mensajes de, por ejemplo, Modbus RTU y Modbus TCP son diferentes, aunque sí parecidas.

Campos de una trama Modbus

La tramas Modbus se identifican por una serie de campos, que son los siguientes:

• Device Address: Se trata de la dirección del dispositivo hacia el que el emisor se está dirigiendo.
• Register Address: En este caso es a la que tenemos intención de acceder.
• Function Code: Es la función que el emisor habría de realizar.
• Number of Registers: Se trata del número de registros sobre los cuales se debe realizar la función anterior.

Estos se envían siguiendo la secuencia Device/Function/Register/Number. Además, se pueden añadir otros campos a continuación como es el Error Check, basntante común. Este consiste en una verificación del mensaje enviado y recibido, incluyendo un CRC que se compara para comprobar que el contenido no se ha deformado.

Estos son los campos que nos encontramos en un Modbus cualquiera. Después, dependiendo de si trabajamos con TCP, RTU, etc. Las tramas se pueden completar con algunos otros.

Trama Modbus TCP

Como decimos, para completar una trama será necesario tener en cuenta el medio que se utiliza. Lo común es trabajar con tramas Modbus TCP, que incluyen mensajes un poco más largos pero mucho más completos que si trabajásemos de manera general.

Le damos importancia a esta debido a que es una especificación que hace que Modbus pueda trabajar en arquitecturas muy rápidas y modernas. De esta manera, el uso no se ve limitado a sistemas de control; de hecho, se puede conseguir que, incluso, Modbus envíe tramas en la red empresarial, con lo que nos ahorramos pasos y, con ello, brechas en la seguridad.

¿Modbus como IoT?

Por supuesto, la siguiente pregunta que se te vendría a la mente es si Modbus es un protocolo de comunicación IoT.

Es común pensar que los protocolos de comunicación de tramas Modbus se utilizan en RS-485 o RS-232. Sin embargo, este sigue siendo muy utilizado en la actualidad, en ambientes modernos que se incluyen, en efecto, en el Internet of Things.

Lo que se hace es añadir una capa de seguridad nativa, de manera que sea capaz de proteger, en la medida de lo posible y como haría cualquier otro protocolo como OPC UA, la trama y la información que se maneja. Con Gateways adecuados, utilizar los protocolos de comunicación Modbus en IoT no debería ser un problema.