MODBUS协议详解：TCP与RTU通讯示例

"本文详细介绍了MODBUS TCP协议与MODBUS RTU协议，提供了多个操作实例，适用于工业控制领域，包括PLC、DCS、智能仪表之间的通信。MODBUS协议支持RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备，包含MODBUS TCP、MODBUS RTU与MODBUS ASCII三种形式。" MODBUS协议是一种广泛使用的工业通信协议，它定义了一种控制器间交互的标准语言，允许设备进行请求/应答式的通信。该协议基于主从架构，即一个设备（主设备）发起请求，另一个设备（从设备）响应。MODBUS协议定义了消息的结构和内容格式，使得不同制造商的设备能够互操作。 MODBUS TCP协议是MODBUS协议的一个变体，它利用以太网作为传输媒介。每个TCP数据包由两部分组成：MBAP（MODBUS应用协议报文头）和PDU（协议数据单元）。PDU包含了功能码和数据，功能码定义了具体的命令，如读取或写入线圈、输入寄存器、保持寄存器等。 以下是MODBUS TCP协议中的几个关键功能码及其实例： 1. 线圈读取（01H）：例如，请求读取PLC的Y0-Y7和Y10-Y17，响应中会包含这些线圈的状态。 2. 输入读取（02H）：例如，读取PLC的X0-X7，响应中会包含这些输入点的状态。 3. 保持寄存器读取（03H）：例如，读取D0-D3的值，响应中会返回这些寄存器的内容。 4. 1线圈写入（05H）：例如，将Y1设置为ON，请求中指定线圈地址和状态。 5. 1寄存器写入（06H）：例如，将D1的值设为9，请求中包含寄存器地址和新值。 6. 多线圈写入（0FH）：例如，将Y0和Y2设为ON，Y1和Y3设为OFF，请求中指定线圈地址和相应的ON/OFF状态。 这些实例展示了MODBUS TCP协议如何在三菱FX5U-32MT/ES PLC上进行实际操作，其中PLC作为服务器，上位机作为客户端。 MODBUS RTU和ASCII协议则适用于串行通信，如RS-232、RS-422和RS-485接口。MODBUS RTU具有更高的数据传输效率，而ASCII提供更好的错误检测能力。它们的报文结构和功能码与TCP类似，但数据编码方式不同。 MODBUS协议是工业自动化系统中不可或缺的一部分，它的广泛应用使得各种设备间的通信变得更加简单和标准化。无论是用于简单设备的控制，还是复杂系统的集成，MODBUS都能提供可靠且有效的通信解决方案。