Modbus通讯协议

Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 Modbus通讯协议是一种广泛应用在工业控制领域的通信协议，起源于Modicon公司，后成为施耐德自动化的一部分。该协议支持多种通信方式，如RS-232、RS-422、RS-485和以太网，使得不同厂家的控制设备能够形成工业网络，实现集中监控和数据交换。 Modbus协议的核心是为控制器提供一种通用的语言，让它们能够理解并处理彼此之间的消息。协议定义了数据结构和消息格式，不论设备间的通信是通过哪种网络进行。这使得设备间的信息交换标准化，简化了不同设备间的互操作性。 在网络通信中，Modbus协议采用了主-从架构。主设备（通常是主机或可编程仪表）负责发起通信，而从设备（如可编程控制器）则根据主设备的查询做出响应。主设备的查询包含设备地址、功能代码、数据和错误检测域。从设备的响应同样遵循这一结构，可能包含响应数据或错误信息。如果在传输过程中出现错误，从设备会构建错误消息进行回应。 在其他类型的网络中，如对等网络，控制器可以既是主设备也是从设备，但每条消息仍然遵循主-从原则，即发送消息的控制器作为主设备，接收消息并回复的控制器作为从设备。 Modbus协议支持两种传输模式：ASCII和RTU。ASCII模式下，每个8位字节会被转化为两个ASCII字符进行传输，适合于简单的通信环境，但效率较低。RTU（远程终端单元）模式则更高效，因为它不包含额外的字符间隔，而是使用CRC校验来确保数据的完整性。在RTU模式中，消息结构更为紧凑，包含地址、功能代码、数据数量、数据和CRC校验。 无论采用哪种传输模式，所有设备在同一Modbus网络上必须使用相同的传输模式和串行参数。错误检测机制，如LRC（纵向冗余校验）或CRC（循环冗余校验），确保了消息的正确传输和接收，从而降低了通信错误的可能性。 Modbus协议是工业自动化领域的重要通信标准，它促进了设备间的兼容性和网络化，简化了系统集成，提高了生产效率。随着工业4.0和物联网的发展，Modbus的地位愈发显著，成为了连接各种工业设备的关键纽带。