Modbus是一种串行通信协议,是于1979年,为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上,它已经成为工业领域通信协议,并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:公开发表并且无版税要求
相对容易的工业网络部署
对供应商来说,修改移动原生的位或字节没有很多限制
Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信,举个例子,一个由测量温度和湿度的装置,并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统(SCADA)中,Modbus通常用来连接监控计算机和remoteterminalunit(RTU)。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口物理层进行。
对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。ModbusRTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,ModbusASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯(serialcommunication)方式。RTU格式后续的命令/数据带有的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。
对于通过(例如)的连接,存在多个Modbus/TCP变种,这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的,只有封装方式是不同的。
Modbus有一个扩展版本ModbusPlus(Modbus+或者MB+),不过此协定是Modicon 专有的,和Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似的高速令牌旋转。
MODBUSTCP报文
实际上MODBUSRTU与ASCII的内容是完全相同的,不同的的ASCII方式用“:”标识帧起始,用“CRLF”标识帧结束。校验采用LRC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCII字符。比如在RTU方式下设备地址01只有一个字节,在ASCII方式
MODBUS协议相当复杂,但是常用的命令也就简单的几个,01,02,03,04,05,
MODBUS协议在智能设备中的应用
上面讲述了MODBUS协议的报文以及命令,那么在智能设备中如何使用这个协议呢?
如果智能设备有开关量输入输出,模拟量输入输出,有计数器等。很明显开关量输入可以映射到10001地址,第一路开关量输入为10001,第二路为10002,………
开关量输出映射到00001地址,第一路为00001,第二路为00002,…….
模拟量输入映射到30001地址,第一路为30001,第二路为30002,……
模拟量输出和计数器输入映射到40001地址,第一路为40001,第二路为4000 2,……
当然也可以把所有的数据都放在保持寄存器中,这样对于MODBUS主设备访问时要简单,访问效率能提高,但是处理起来略显繁琐。