MODBUS-RTU通信协议简介

MODBUS-RTU通信协议简介的知识点如下： 1. Modbus协议的起源与发展：Modbus协议最初由Modicon公司开发，并在1979年后期成为施耐德自动化（Schneider Automation）的一部分。Modbus目前是工业领域最为流行的通信协议之一。 2. Modbus协议支持的设备与网络：Modbus协议支持RS-232、RS-422、RS-485和以太网等多种物理层设备。它广泛应用于PLC（可编程逻辑控制器）、DCS（分布式控制系统）、智能仪表等工业自动化设备之间的通信。 3. Modbus的工作原理：Modbus协议定义了控制器间能够识别和使用的消息结构，它是一种主从（Master/Slave）通信协议。在该协议下，主设备（Master）发送数据请求消息，从设备（Slave）在接收到正确消息后响应，发送数据或执行操作。 4. Modbus协议的分类：Modbus协议分为ASCII、RTU（Remote Terminal Unit）和TCP（Transmission Control Protocol）等多种模式。每种模式在数据结构、校验和通信方式上有所不同。 5. Modbus RTU模式的特点： - RTU模式采用二进制格式传输数据，与ASCII模式相比，具有更高的传输效率。 - 通过16位循环冗余校验（CRC）进行数据校验，增强了数据传输的可靠性。 - RTU模式下没有协议开始和结束的标记字符，数据以二进制形式连续传输。 - 适用于大量数据的传输场景，而ASCII模式更适合传输数据量较少的场合。 6. Modbus RTU模式的校验机制： - LRC校验：在ASCII模式中使用，通过计算消息中除开始和结束标记外的每个字符的校验和来检测错误。 - CRC校验：在RTU模式中使用，它是一种更为强大的错误检测方法，可以检测出更多的错误类型。 7. Modbus RTU消息结构：Modbus RTU消息帧包括设备地址、功能码、数据区域以及CRC校验码。 8. Modbus RTU与TCP的比较：RTU模式和TCP模式的主要区别在于它们的数据传输方式和网络环境。TCP是一种面向连接的网络协议，具有内建的错误检测机制，因此不需要额外的Modbus层校验，而RTU协议需要使用CRC校验。 9. Modbus RTU的应用场景：由于RTU协议传输效率高，适合用于串行通信环境中，例如远程监控系统、PLC与智能仪表之间的通信等。 10. Modbus RTU的局限性：RTU模式的二进制数据可能导致调试较为复杂，不直观。此外，在处理大量数据时，传输效率虽高，但对通信硬件的要求也相对较高。 总结以上知识点，MODBUS-RTU是一种在工业自动化领域广泛使用的串行通信协议，它通过主从模式实现设备间的通信，具有高效的数据传输能力和较高的可靠性。同时，它支持多种物理层设备，方便了不同制造商设备之间的信息交换，是实现工业网络集中监控的优选通信协议。RTU模式与ASCII模式相比，更适合大数据量的实时通信需求。在实际应用中，可以根据数据量大小和传输环境的需求选择适合的通信协议模式。