¿Qué es Modbus?

Modbus es un protocolo de comunicación ampliamente utilizado en automatización industrial. Permite que diferentes dispositivos —como PLCs, sensores, variadores y herramientas de precisión como el K-DUCER de Kolver— intercambien datos a través de conexiones serie o Ethernet.

Para los ingenieros de automatización, Modbus es casi plug-and-play: la mayoría de los PLCs y PCs industriales/MES con Ethernet ya lo soportan.

Características clave de Modbus

• Arquitectura Cliente/Servidor (Master/Slave)
• Ligero y fácil de implementar
• Múltiples capas físicas: Serie (Modbus RTU) y Ethernet (Modbus TCP)
• Estándar abierto sin licencias de uso

¿Por qué es importante Modbus en el mundo de la manufactura y el atornillado de precisión?

Modbus es importante en manufactura porque ofrece una forma simple, confiable y ampliamente adoptada para que las máquinas se comuniquen entre sí, y también es un habilitador fundamental de la Industria 4.0 (aunque no sea el protocolo más moderno o avanzado). Es una especie de "lingua franca" universal en automatización, ya sea con un PLC de 20 años o un nuevo atornillador eléctrico inteligente como el K-DUCER de Kolver. Su fácil implementación y resolución de problemas lo han mantenido vigente durante casi 50 años.

Para las empresas que están modernizando sus fábricas, Modbus suele ser el punto de partida más fácil para crear líneas de producción conectadas.

¿Cómo funciona Modbus?

Un cliente Modbus (por ejemplo, PLC, SCADA o MES) envía solicitudes a un servidor Modbus (por ejemplo, un controlador K-DUCER) para:

• Leer registros (por ejemplo: torque, ángulos, gráficos)
• Escribir registros (por ejemplo: cambiar parámetros o seleccionar programas)

El servidor responde con los datos solicitados o con una confirmación.

¿Qué productos de Kolver son compatibles con Modbus?

Todas las herramientas premium de Kolver ofrecen Modbus TCP de serie, sin necesidad de licencia:

• Serie K-DUCER (KDU-1A)
• K-DUCER MicroTorque (KDU-NT)
• Probadores de Torque K-TESTER

¿Cómo configuro Modbus TCP en el K-DUCER?

Paso 1: Configurar el K-DUCER

• Ir a: General Settings → Página 4 en la pantalla táctil del KDU
• Seleccionar protocolo: Modbus TCP o una combinación (por ejemplo, OP + MB)
• Configurar dirección IP (ej. 192.168.1.100)
• Configurar máscara de subred (ej. 255.255.255.0)
• Asegurarse de que no haya conflictos con otros dispositivos

Paso 2: Conectar desde PLC o PC

• Usar una librería cliente Modbus TCP o bloque de función Modbus del PLC
• Abrir socket TCP al puerto 502 en la IP del KDUSi usan un PLC Siemens S7, ver los bloques de funciones preparados por Kolver

Paso 3: Enviar comandos

Especificar en cada comando:

• Código de función (ej. 0x03)
• Dirección del registro (según el mapa Modbus de Kolver)
• Valor a escribir o variable para almacenar la respuesta

¿Qué es un mapa Modbus?

Un mapa Modbus es una tabla específica del dispositivo que define la ubicación y la estructura de los datos dentro de un dispositivo servidor Modbus. El ingeniero de automatización deberá consultar el mapa al configurar la comunicación Modbus TCP entre su PLC (u otro dispositivo cliente) y el controlador KDU.

El mapa Modbus especifica:

• Qué representan los datos: Lecturas de temperatura, valores de par, indicadores de estado, etc.
• Dónde se ubican los datos: Direcciones de registro específicas en la memoria del dispositivo
• Cómo se formatean los datos: Tipos de datos (enteros, coma flotante, booleanos) y orden de palabras (endianness).
• Para la línea K-DUCER, se proporciona un enlace al mapa Modbus en la página del producto (enlace al mapa Modbus y al manual). El archivo también proporciona ejemplos de código que muestran cómo comunicarse con un controlador K-DUCER mediante Modbus TCP en varias plataformas.

Tenga en cuenta que el KDU-1A y el KDU-NT utilizan mapas Modbus ligeramente diferentes. Asegúrese de consultar el correcto para su controlador de par.

¿Cuál es un ejemplo de comando Modbus en Python?

from pyModbusTCP.client import ModbusClient #pip install pymodbustcp
kdu_ip_address = '192.168.5.16'

my_client = ModbusClient(host=kdu_ip_address)
print(f'Torque (cNm) and angle (degrees): {my_client.read_input_registers(322,2)}')

Este ejemplo lee datos de torque y angulo del ultimo resultado en un controlador K-DUCER.

¿Cuáles son los códigos de función Modbus más comunes?

0x03         Leer Holding Registers        Lectura de datos "read-write"

0x04         Leer Input Registers           Lectura de datos "read only"

0x06         Escribir un solo registro           Actualizar un solo parámetro

0x10         Escribir múltiples registros       Actualizar en bloque parámetros

¿Cuál es la diferencia entre Modbus TCP y Open Protocol?

Modbus y Open Protocol son dos protocolos de comunicación distintos utilizados en automatización industrial. Ambos son compatibles con las líneas K-DUCER y K-TESTER de Kolver.

Open Protocol fue diseñado específicamente para trazabilidad de datos de atornillado y control de procesos en atornilladores de torque inteligentes y nutrunners.

La principal ventaja de Open Protocol en aplicaciones de atornillado es que ofrece una forma estandarizada y estructurada de comunicarse con herramientas de torque inteligentes, permitiendo integración fluida con sistemas MES y SCADA. A diferencia de protocolos genéricos como Modbus, Open Protocol está diseñado para aplicaciones de atornillado: soporta comandos como selección de trabajo, entrada de VIN y reporte detallado de resultados (torque, ángulo, OK/NOK, timestamp, torque prevalente, torque de arranque y más). Por ello, si tu sistema MES o SCADA ya soporta Open Protocol (también conocido como Torque Tool Open Protocol), funcionará con el controlador K-DUCER con mínima configuración. En cambio, si tu sistema MES, SCADA o PLC no lo soporta, será más rápido integrar el K-DUCER usando Modbus TCP.

¿Por qué aparece el error “Modbus Server Busy”?

Esto ocurre normalmente si:

• El motor del atornillador está girando mientras se envía un comando de escritura
• Un usuario está navegando los menús del KDU en pantalla táctil al mismo tiempo

Intenta poner en cola tus solicitudes de escritura después de que finalice el ciclo de atornillado.

¿Puedo modificar los programas del K-DUCER vía Modbus?

Sí, pero lo ideal es preconfigurar los programas mediante:

• La pantalla táctil KDU
• El software K-EXPAND (gratuito)
• O mediante una copia de seguridad/restauración por USB

Usa Modbus TCP principalmente para:

• Selección de programa
• Control en tiempo real
• Adquisición de datos de par/ángulo

Esto mantiene tu lógica PLC más simple y robusta.

¿Están disponibles los gráficos de par y ángulo vía Modbus?

Sí. Puedes recuperar curvas de par y ángulo en tiempo real y mostrarlas en tu PLC, sistema MES o PC.

¿Por qué Modbus sigue siendo importante despues de 50 años?

Modbus sigue siendo popular porque es:

• Sencillo y robusto
• Neutral en cuanto a proveedor y compatible con la mayoría de PLCs y HMIs
• Un punto de entrada común para la adopción de la Industria 4.0
• Ideal para la integración entre equipos antiguos y modernos (conecta PLCs de hace 20 años con atornilladores inteligentes)

En el atornillado de precisión, Modbus permite:

• Monitoreo de par y ángulo en tiempo real
• Trazabilidad para el control de calidad
• Control programático de las operaciones de atornillado

Más información

• Manual de recursos de Modbus TCP
• Página del producto K-DUCER
• Preguntas frecuentes sobre OpenProtocol