MODBUS协议详解：从串行链路到TCP/IP的通信

"Modbus协议中文版【完整版】" Modbus协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它定义了设备之间如何交换信息，尤其是在客户机/服务器（主站/从站）架构中。该协议建立在OSI模型的第7层——应用层，允许不同类型的设备通过各种总线或网络进行通信。自1979年以来，Modbus已经成为事实上的工业串行链路标准。 Modbus协议的核心是其请求/应答机制，其中功能码是协议数据单元（PDU）的重要组成部分，规定了不同服务的操作。例如，功能码0x03用于读取寄存器，而功能码0x06用于写入单个寄存器。这些功能码确保了设备间的互操作性，即使它们可能来自不同的制造商。 Modbus协议支持多种通信媒介，包括以太网上的TCP/IP，以及异步串行传输，如EIA/TIA-232、EIA-422、EIA/TIA-485-A，甚至是光纤和无线通信。此外，还有专有的MODBUSPLUS高速令牌传递网络。在以太网环境中，Modbus通常通过TCP/IP进行封装，使用端口号502进行通信。 除了传统的串行接口，Modbus还支持基于TCP的Modbus，这使得它能利用互联网技术，扩展了其应用范围。Modbus协议的应用层可以在多种网络架构内工作，如图所示，包括PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）和I/O设备，通过网关进行不同网络间的通信。 MODBUS协议参考指南（RevJ, MODICON, 1996年6月, doc#PI_MBUS_300）提供了详细的技术规格，包括MODBUS事务处理的框架。该文档引用了RFC791（互联网协议），说明了Modbus如何与IP协议交互。 Modbus协议的简单性和通用性使其成为工业自动化中的首选通信协议，能够适应各种网络环境和设备需求。无论是简单的串行通信还是复杂的以太网网络，Modbus都能提供可靠的数据交换机制。