MODBUS协议中文版

串行链路和 TCP/IP 上的 MODBUS标准介绍,该标准包括两个通信规程中使用的MODBUS 应用层协议和服务规范： ·串行链路上的MODBUS MODBUS串行链路取决于 TIA/EIA标准：232-F和 485-A。 ·TCP/IP上的 MODBUS MODBUS TCP/IP取决于 IETF标准：RFC793 和RFC791有关。 ### MODBUS协议中文版知识点详解 #### 一、概述 MODBUS协议是一种广泛应用于工业自动化领域的开放式通信协议标准。该标准主要包括两大部分：串行链路上的MODBUS以及TCP/IP上的MODBUS。这两种形式的MODBUS协议分别适用于不同的通信环境。 - **串行链路上的MODBUS**：依赖于TIA/EIA标准232-F和485-A，适用于简单的点对点或多点通信场合。 - **TCP/IP上的MODBUS**：依赖于IETF标准RFC793和RFC791，适合于更复杂的网络环境，如局域网或广域网。 #### 二、串行链路上的MODBUS ##### 1. 标准依据 MODBUS串行链路依赖于TIA/EIA-232-F和TIA/EIA-485-A两个标准： - **TIA/EIA-232-F**：通常用于点对点通信，适合较短距离的数据传输。 - **TIA/EIA-485-A**：支持多点通信，适用于较长距离的数据传输。 ##### 2. 主要特点 - **主站/从站架构**：在串行链路上，MODBUS采用主站发起请求、从站响应的通信方式。 - **数据帧格式**：定义了请求和响应数据帧的结构，包括地址字段、功能码、数据字段等。 - **错误检测**：采用CRC校验来确保数据的完整性。 #### 三、TCP/IP上的MODBUS ##### 1. 标准依据 MODBUS TCP/IP协议依赖于IETF的两个标准：RFC793（传输控制协议TCP）和RFC791（互联网协议IP），这两项标准共同构成了TCP/IP协议族的基础。 ##### 2. 主要特点 - **端口映射**：MODBUS TCP/IP固定使用端口502作为默认通信端口。 - **简化协议结构**：相比于串行链路版本，MODBUS TCP/IP协议减少了某些复杂性，使得实现更加简单高效。 - **网络兼容性**：适用于广泛的网络环境，包括局域网、广域网等。 #### 四、MODBUS协议的分层模型 MODBUS协议遵循ISO/OSI七层模型的原则进行设计，具体如下： - **应用层**：MODBUS应用层定义了设备之间交换数据的规则和过程。 - **传输层**：对于TCP/IP上的MODBUS，使用TCP作为传输层协议；对于串行链路，则不涉及传输层概念。 - **网络层**：在TCP/IP上的MODBUS中，使用IP协议进行数据包的路由。 - **数据链路层**：对于串行链路，使用TIA/EIA-232-F或TIA/EIA-485-A标准；对于TCP/IP，则涉及以太网II/802.3标准。 - **物理层**：串行链路依赖于物理介质特性，如EIA/TIA-232-F或EIA/TIA-485-A；TCP/IP则依赖于以太网物理层标准。 #### 五、MODBUS事务处理 MODBUS协议定义了一套完整的事务处理框架，其中包括功能码的使用和数据交换的流程。功能码是MODBUS请求/应答PDU中的关键元素，用于规定服务类型。例如： - **读取线圈状态**：功能码01，用于查询一组线圈的状态。 - **读取离散输入状态**：功能码02，用于读取离散输入的状态。 - **读取保持寄存器**：功能码03，用于读取保持寄存器的数据。 - **写入单个线圈**：功能码05，用于改变单个线圈的状态。 #### 六、应用场景示例 MODBUS协议被广泛应用于各种自动化系统中，例如： - **PLC与HMI通信**：通过MODBUS协议，可编程逻辑控制器(PLC)可以与人机界面(HMI)进行数据交互。 - **设备间数据交换**：MODBUS支持不同类型的设备（如PLC、驱动器、输入/输出设备等）之间的数据交换。 - **网络互连**：利用网关技术，可以在不同类型的网络之间实现MODBUS协议的透明传输。 #### 七、总结 MODBUS作为一种开放式的通信协议标准，在工业自动化领域具有极其重要的地位。无论是串行链路还是TCP/IP上的MODBUS，都为工业设备提供了灵活可靠的通信解决方案。随着工业物联网的发展，MODBUS协议的应用场景将会越来越广泛，其标准化的设计思想也将继续推动工业通信技术的进步。