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Modbus RTU フレームタイミング計算ツール

Modbus RTU の文字時間、3.5 文字のフレーム間ギャップ、合計フレーム時間、最大フレームレートを計算します。

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公式

T_{char} = \frac{1+8+P+S}{baud\_rate},\quad T_{3.5} = 3.5 \times T_{char}

参考: Modbus Application Protocol V1.1b3, Modbus.org

T_charCharacter time (ms)
T_3.5Inter-frame gap (ms)
PParity bits (bits)
SStop bits (bits)

仕組み

Modbus RTUは、産業用制御システム用のマスタースレーブアーキテクチャを使用するシリアル通信プロトコルです。このプロトコルは、信頼性の高い通信に不可欠なフレーム伝送の正確なタイミング要件を定義します。タイミング計算では、ボーレートとデータ構成に基づいて、キャラクターの送信時間、フレーム間の間隔、合計フレーム時間を決定します。

計算例

問題:9600ボーで、8データビット、パリティなし、1ストップビットのModbus RTU伝送のキャラクタータイムとフレーム間ギャップの計算
解決策: 1.1 文字あたりの合計ビット数 = 1 (開始) + 8 (データ) + 0 (パリティ) + 1 (停止) = 10 ビット
2.キャラクタータイム = 10 ビット/9600 ビット/秒 = 1.04 ミリ秒
3.フレーム間ギャップ = 3.5 * 1.04 ミリ秒 = 3.65 ミリ秒
4.4 データバイトのフレームの場合、合計フレーム時間 = (4+4) * 1.04 ミリ秒 = 8.32 ミリ秒

実践的なヒント

  • デバイス固有のModbus RTUタイミング許容値を必ず確認してください
  • オシロスコープを使用して実際の送信タイミングを確認する
  • タイミングに影響する温度と環境要因を考慮してください
  • 複数のボーレートで通信をテストして堅牢性を実現

よくある間違い

  • 1 文字あたりの合計ビット数の計算ミス
  • フレーム間の間隔要件を無視する
  • パリティビットとストップビットを考慮しない
  • 異なるボーレートで一定のタイミングを想定

よくある質問

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