介绍
详解Modbus通信协议—清晰易懂
Modbus协议是一个master/slave架构的协议。有一个节点是master节点,其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中,只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令(在以太网上,任何一个设备都能发送一个Modbus命令,但是通常也只有一个主节点设备启动指令)。
一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。所有设备都会收到命令,但只有指定位置的设备会执行及回应指令(地址0例外,指定地址0的指令是广播指令,所有收到指令的设备都会运行,不过不回应指令)。所有的Modbus命令包含了检查码,以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令能指令一个RTU改变它的寄存器的某个值,控制或者读取一个I/O端口,以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据。
三种传输模式
1979年,Modicon 首先推出了串行Modbus标准,后来由于网络的普及,需要更高的传输速度,1997年制定了基于TCP网络的Modbus标准。
所以总的可分为两个传输模式:基于串行链路的和基于以太网TCP/IP的。但是我个人还是习惯分为3种传输模式:
基于串口的Modbus-RTU 数据按照标准串口协议进行编码,是使用最广泛的一种Modbus协议,采用CRC-16_Modbus校验算法。
基于串口的Modbus-ASCII 所有数据都是ASCII格式,一个字节的原始数据需要两个字符来表示,效率低,采用LRC校验算法。
基于网口的Modbus-TCP Modbus-TCP基于TCP/IP协议,占用502端口,数据帧主要包括两部分:MBAP(报文头)+PDU(帧结构),数据块与串行链路是一致的。
所以当我们提及Modbus协议时,要确定是哪种模式:RTU、ASCII或TCP,3种模式区别还是很大的。
消息检查是 Modbus 如此受欢迎的另一个原因。CRC 和 LRC 检查意味着检查传输错误的准确率达到 99%。概括来讲,Modbus就是一种用于工业控制的协议,具有免费使用、上手简单、修改方便三大特点,已经被广泛使用。
此协议支持传统的RS-232、RS-485、RS-422和以太网设备。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表,变频器等都在使用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。