MODBUS通信协议详解与应用

"通信实现的类的示意图-鸟哥的linux私房菜 基础学习篇（第四版）超高清pdf完整版 （共1158页）" 本文主要探讨了Modbus协议，这是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议。Modbus协议定义了在不同设备之间如何交换数据，尤其是那些通过不同类型的总线或网络连接的设备，如以太网上的TCP/IP、异步串行传输以及MODBUSPLUS高速令牌传递网络。 1. Modbus协议介绍 MODBUS协议是OSI模型第7层（应用层）上的协议，它基于客户机/服务器（Client/Server）架构，使得不同设备能够相互通信。自1979年以来，Modbus已经成为工业串行链路上的事实标准，被广泛采用于自动化设备中。随着技术的发展，MODBUS还适应了互联网环境，通过TCP/IP栈的502端口实现网络通信。 2. 功能码与服务 Modbus协议采用请求/应答模式，其中功能码是协议数据单元（PDU）的关键组成部分，规定了不同的服务操作。功能码定义了服务器可以响应的特定操作，例如读取寄存器、写入单个寄存器等。本文件详细描述了在MODBUS事务处理框架内使用的各种功能码及其对应的服务。 3. MODBUS通信栈 MODBUS通信栈如图1所示，从应用层到物理层，包括基于TCP的Modbus、IP、以太网物理层等。这种分层结构使得MODBUS协议能够在多种网络体系结构内灵活应用。 4. MODBUS应用 MODBUS不仅支持有线通信（如EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A），还包括光纤和无线等无线通信方式。此外，MODBUSPLUS是一种专有的高速令牌传递网络，也支持MODBUS协议。 5. 网络拓扑 图2展示了MODBUS通信在网络中的实际应用场景，包括PLC（可编程逻辑控制器）、HMI（人机界面）、I/O设备、驱动器以及网关之间的交互。MODBUS通信可以通过串行连接（如RS232、RS485）或者通过以太网进行，甚至可以跨多个网关进行远距离通信。 6. 其他引用 MODBUS协议的规范性引用文件包括RFC791（互联网协议）和MODICON发布的MODBUS协议参考指南，这些文档为理解和实现MODBUS协议提供了基础。 总结来说，Modbus协议是一种简洁而强大通信协议，适用于各种工业设备间的通信，尤其在自动化领域有着广泛的应用。其标准化的功能码和灵活的网络适应性使其成为连接不同设备和系统的理想选择。