Modbus协议是一种广泛应用于工业控制系统的通信协议，它允许不同设备之间进行数据交换，从而实现设备间的互操作性。该协议定义了一种通用的语言，使得控制器无论通过何种网络都能理解和处理来自其他设备的信息。
一、Modbus协议简介
Modbus协议的核心是其消息结构，这种结构使得设备可以识别和响应特定的命令。它包括了设备地址、功能代码、数据域和错误检测域。设备地址用于指定接收消息的设备，功能代码定义了请求的类型（如读取寄存器、写入寄存器等），数据域则包含要传输的实际信息，而错误检测域用于验证消息的正确性，确保数据在传输过程中的完整性。
二、网络通信方式
在Modbus网络中，通信遵循主-从架构。主设备（通常是主机或可编程仪表）启动通信，向一个或多个从设备（如可编程控制器）发送查询。从设备接收到查询后，根据请求的内容进行响应，可能是提供数据或执行操作。如果主设备发起的是广播查询，所有从设备都会接收，但不会回应，以避免网络拥堵。
三、传输模式
Modbus支持两种传输模式：ASCII（美国标准信息交换代码）和RTU（远程终端单元）。这两种模式在串口通信参数如波特率、校验方式等方面需保持一致。
1. ASCII模式
在ASCII模式下，每个8位字节被编码为两个ASCII字符，增加了数据传输的安全性，因为字符间允许长达1秒的间隔而不产生错误。然而，由于每个字节需要两个字符表示，所以数据传输效率相对较低。
2. RTU模式
RTU模式更高效，每个8位字节被编码为两个4位的十六进制字符，使得相同波特率下能传输更多数据。RTU模式要求连续的数据字符之间没有超过3.5个字符时间的间隔，以区分新消息的开始。
总结来说，Modbus协议的广泛应用得益于其简单、通用的特性，允许不同厂商的设备在统一的通信框架下协同工作。无论是ASCII还是RTU模式，都为设备间的通信提供了可靠的方式，满足了工业自动化领域对于实时性和效率的需求。在实际应用中，根据网络环境和设备需求，选择合适的传输模式是关键，以确保Modbus网络的有效运行。
