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Modbus協(xié)議是什么 Modbus TCP/IP協(xié)議特點(diǎn)介紹

行業(yè)新聞 | 2018-08-23 03:19:30
　　MODBUS/TCP是簡(jiǎn)單的、中立廠商的用于管理和控制自動(dòng)化設(shè)備的MODBUS系列通訊協(xié)議的派生產(chǎn)品。顯而易見(jiàn)，它覆蓋了使用TCP/IP協(xié)議的 “Intranet”和“Internet”環(huán)境中MODBUS報(bào)文的用途。協(xié)議的最通用用途是為諸如PLC’s，I/O模塊，以及連接其它簡(jiǎn)單域總線或 I/O模塊的網(wǎng)關(guān)服務(wù)的。

Modbus協(xié)議
 


　　MODBUS/TCP協(xié)議是作為一種(實(shí)際的)自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)發(fā)行的。Modbus協(xié)議是一種已廣泛應(yīng)用于當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域的通用通訊協(xié)議。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間、或控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))可以和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信。Modbus協(xié)議使用的是主從通訊技術(shù)，即由主設(shè)備主動(dòng)查詢和操作從設(shè)備。一般將主控設(shè)備方所使用的協(xié)議稱為Modbus Master，從設(shè)備方使用的協(xié)議稱為Modbus Slave。典型的主設(shè)備包括工控機(jī)和工業(yè)控制器等;典型的從設(shè)備如PLC可編程控制器等。Modbus通訊物理接口可以選用串口(包括RS232和RS485)，也可以選擇以太網(wǎng)口。其通信遵循以下的過(guò)程：
 

　　●　主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送請(qǐng)求

　　●　從設(shè)備分析并處理主設(shè)備的請(qǐng)求，然后向主設(shè)備發(fā)送結(jié)果

　　●　如果出現(xiàn)任何差錯(cuò)，從設(shè)備將返回一個(gè)異常功能碼
 

　　Modbus協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)、開(kāi)放，用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議，不需要交納許可證費(fèi)，也不會(huì)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，支持Modbus的廠家超過(guò)400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過(guò)600種。
 

　　(2)Modbus可以支持多種電氣接口，如RS-232、RS-485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如雙絞線、光纖、無(wú)線等。
 

　　(3)Modbus的幀格式簡(jiǎn)單、緊湊，通俗易懂。用戶使用容易，廠商開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。
 

　　MODBUS支持的部分功能代碼：
 

Modbus功能代碼


　　以十進(jìn)制表示。功能碼可以分為位操作和字操作兩類。位操作的最小單位為BIT，字操作的最小單位為兩個(gè)字節(jié)。
 

　　【位操作指令】 讀線圈狀態(tài)01H，讀(離散)輸入狀態(tài)02H，寫單個(gè)線圈06H和寫多個(gè)線圈0FH。

　　【字操作指令】 讀保持寄存器03H，寫單個(gè)寄存器06H，寫多個(gè)保持寄存器10H。
 

　　MODBUS報(bào)文模型
 


　　這里要明白兩個(gè)縮略詞：“ADU”“PDU”

　　ADU： 應(yīng)用數(shù)據(jù)單元

　　PDU： 協(xié)議數(shù)據(jù)單元
 

　　Modbus協(xié)議兩種傳輸方式
 

　　常用的MODBUS通訊規(guī)約有兩種，一種是MODBUS ASCII，一種是MODBUS RTU。每個(gè)設(shè)備必須都有相同的傳輸模式。所有設(shè)備都支持RTU模式，ASCII傳輸模式是選項(xiàng)。
 

　　(1)ASCII傳輸方式
 

　　Modbus串行鏈路的設(shè)備被配置為使用ASCII模式通信時(shí)，報(bào)文中的每8位字節(jié)以兩個(gè)ASCII字符發(fā)送。例：字節(jié)0X5B會(huì)被編碼為兩個(gè)字符：0x35和0x42進(jìn)行傳送(ASCII編碼0x35="5"，0x42="B")，這樣傳輸效率會(huì)降低。
 

　　在ASCII模式，報(bào)文用特殊的字符區(qū)分幀起始和幀結(jié)束。一個(gè)報(bào)文必須以一個(gè)‘冒號(hào)’(：)(ASCII十六進(jìn)制3A)起始，以‘回車-換行’(CRLF)對(duì)(ASCII十六進(jìn)制0D和0A)結(jié)束。設(shè)備連續(xù)的監(jiān)視總線上的‘冒號(hào)’字符。當(dāng)收到這個(gè)字符后，每個(gè)設(shè)備解碼后續(xù)的字符一直到幀結(jié)束。報(bào)文中字符間的時(shí)間間隔可以達(dá)一秒。如果有更大的間隔，則接受設(shè)備認(rèn)為發(fā)生了錯(cuò)誤。
 

　　(2)RTU傳輸方式
 

　　當(dāng)設(shè)備使用RTU(RemoteTerminalUnit)模式在Modbus串行鏈路通信，報(bào)文中每個(gè)8位字節(jié)含有兩個(gè)4位十六進(jìn)制字符。這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是較高的數(shù)據(jù)密度，在相同的波特率下比ASCII模式有更高的傳輸效率。每個(gè)報(bào)文必須以連續(xù)的字符流傳送。