【MODBUS】Modbus协议入门简介

Modbus(Modicon Communication Protocol)是一种用于工业自动化领域的通信协议,最初由Modicon(现在是施耐德电气的一部分)开发。Modbus协议被广泛应用于连接不同厂商的工业设备,实现设备之间的通信和数据交换。以下是Modbus协议的一些基本概念和特点:

1. 协议类型:

  • Modbus是一种主从式协议,包括一个主站(Master)和多个从站(Slave)之间的通信。主站向从站发送请求,从站则回应这些请求。

2. 物理层和数据链路层:

  • Modbus可以在不同的物理层上运行,包括串口(如RS-232、RS-485)和以太网。
  • 在串口模式下,常用的是RTU(Remote Terminal Unit)和ASCII两种帧格式。
  • 在以太网模式下,通常使用Modbus TCP协议。

3. 功能码(Function Code):

  • Modbus通信使用不同的功能码来表示不同的操作。例如,读取线圈状态、读取保持寄存器、写入单个寄存器等。
  • 功能码在Modbus请求和响应的消息中标识所执行的操作。

4. 寄存器和线圈:

  • Modbus定义了不同类型的数据存储单元,包括线圈(Coils)和寄存器(Registers)。
  • 线圈通常用于表示开关状态(ON/OFF),而寄存器用于存储16位或32位的数据。

5. 地址和单元标识:

  • 每个Modbus从站在网络中有唯一的地址,主站通过这个地址来选择与哪个从站通信。
  • 单元标识用于在Modbus TCP中标识不同的从站。

6. 通信方式:

  • Modbus支持一对一、一对多和多对多的通信方式,取决于具体的应用场景和网络拓扑结构。

7. 常见应用:

  • Modbus协议被广泛应用于工业控制系统、自动化设备、监控系统等领域。
  • 它是一个简单、易于实现和广泛支持的协议,使得不同厂商的设备可以方便地集成到同一个系统中。

8. Modbus TCP:

  • Modbus TCP是在以太网上运行的Modbus协议的变体。它使用标准的TCP/IP协议,通过以太网连接设备。
  • Modbus TCP通常用于连接远程设备、SCADA系统和其他网络设备。

9. Modbus RTU和Modbus ASCII:

  • Modbus RTU是在串口上运行的二进制帧格式,广泛应用于串口通信环境。
  • Modbus ASCII是在串口上运行的ASCII字符帧格式,相对于RTU格式更易于调试。

Modbus协议的简单性、灵活性和易用性使其成为工业自动化中最常见的通信协议之一。由于其开放性,Modbus协议被广泛支持,使得不同厂商的设备可以轻松地在同一网络中进行通信。

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