Modbus主站/从站协议详解-串行链路与TCP/IP

"Modbus主站/从站协议原理-gb∕t 36959-2018信息安全技术 网络安全等级保护测评机构能力要求和评估规范" Modbus协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，其设计基于主-从架构，允许设备之间进行简单的数据交换。该协议在串行链路（如RS-232和RS-485）以及TCP/IP网络上都有应用。 在Modbus通信中，主节点是唯一可以启动通信的设备，它可以是控制器、计算机或其他设备，而从节点通常是远程终端单元（RTU）或输入/输出设备。在同一时间，主节点可以与最多247个从节点通信。通信总是由主节点发起，从节点在未收到主节点请求时不会自发发送数据，且从节点之间不直接通信。 Modbus协议有两种基本的通信模式： 1. **单播模式**：主节点选择一个特定的从节点地址（1到247）发起请求，被选中的从节点响应并返回一个报文作为应答。这种模式下，一个Modbus事务处理包括主节点的请求报文和从节点的应答报文。 2. **广播模式**：主节点向所有从节点发送请求，但不需要从节点回应。通常广播模式用于写命令，所有设备都应接收并处理广播模式的写功能。地址0用于表示广播数据。 在串行链路（如RS-485）的多点结构中，单播和广播模式的区别更明显。在单播模式中，主节点向一个特定的从节点发送请求，然后接收应答；而在广播模式下，主节点向所有从节点广播消息，所有设备都能接收到这些消息。 除了串行链路，Modbus还支持TCP/IP网络通信。在TCP/IP上，MODBUS应用层遵循Internet Engineering Task Force（IETF）的标准，如RFC793（TCP）和RFC791（IP）。这使得MODBUS可以利用TCP的可靠连接特性，为工业设备提供网络通信能力。 MODBUS标准由三部分组成： - 第一部分是“Modbus协议规范”，定义了MODBUS事务处理的细节。 - 第二部分是“MODBUS报文传输在TCP/IP上的实现指南”，为开发者提供了在TCP/IP上实现MODBUS应用层的参考。 - 第三部分是“MODBUS报文传输在串行链路上的实现指南”，帮助开发者在串行链路上实现MODBUS应用层。 MODBUS协议的简单性和通用性使其成为众多自动化设备间通信的理想选择，尤其是在TCP/IP上通过预留的系统端口502进行通信，进一步扩展了其在网络环境中的应用范围。