【MODBUS】Modbus协议入门简介

Modbus（Modicon Communication Protocol）是一种用于工业自动化领域的通信协议，最初由Modicon（现在是施耐德电气的一部分）开发。Modbus协议被广泛应用于连接不同厂商的工业设备，实现设备之间的通信和数据交换。以下是Modbus协议的一些基本概念和特点：

1. 协议类型：

• Modbus是一种主从式协议，包括一个主站（Master）和多个从站（Slave）之间的通信。主站向从站发送请求，从站则回应这些请求。

2. 物理层和数据链路层：

• Modbus可以在不同的物理层上运行，包括串口（如RS-232、RS-485）和以太网。
• 在串口模式下，常用的是RTU（Remote Terminal Unit）和ASCII两种帧格式。
• 在以太网模式下，通常使用Modbus TCP协议。

3. 功能码（Function Code）：

• Modbus通信使用不同的功能码来表示不同的操作。例如，读取线圈状态、读取保持寄存器、写入单个寄存器等。
• 功能码在Modbus请求和响应的消息中标识所执行的操作。

4. 寄存器和线圈：

• Modbus定义了不同类型的数据存储单元，包括线圈（Coils）和寄存器（Registers）。
• 线圈通常用于表示开关状态（ON/OFF），而寄存器用于存储16位或32位的数据。

5. 地址和单元标识：

• 每个Modbus从站在网络中有唯一的地址，主站通过这个地址来选择与哪个从站通信。
• 单元标识用于在Modbus TCP中标识不同的从站。

6. 通信方式：

• Modbus支持一对一、一对多和多对多的通信方式，取决于具体的应用场景和网络拓扑结构。

7. 常见应用：

• Modbus协议被广泛应用于工业控制系统、自动化设备、监控系统等领域。
• 它是一个简单、易于实现和广泛支持的协议，使得不同厂商的设备可以方便地集成到同一个系统中。

8. Modbus TCP：

• Modbus TCP是在以太网上运行的Modbus协议的变体。它使用标准的TCP/IP协议，通过以太网连接设备。
• Modbus TCP通常用于连接远程设备、SCADA系统和其他网络设备。

9. Modbus RTU和Modbus ASCII：

• Modbus RTU是在串口上运行的二进制帧格式，广泛应用于串口通信环境。
• Modbus ASCII是在串口上运行的ASCII字符帧格式，相对于RTU格式更易于调试。

Modbus协议的简单性、灵活性和易用性使其成为工业自动化中最常见的通信协议之一。由于其开放性，Modbus协议被广泛支持，使得不同厂商的设备可以轻松地在同一网络中进行通信。