Modbus通讯协议详解：ASCII与RTU模式对比

"MODBUS通讯协议说明" MODBUS通讯协议是一种广泛应用的工业通讯协议，它由Modicon公司（现属于施耐德电气）于1979年开发，旨在为工业设备提供简单、有效的通信机制。MODBUS协议是开放源码的，允许不同制造商的设备之间进行通信，促进了工业自动化领域的互操作性。 MODBUS协议主要分为三种类型：ASCII（美国标准代码交换信息）、RTU（远程终端单元）和TCP/IP（传输控制协议/因特网协议）。这三种类型的MODBUS协议在数据帧结构、校验方式和传输效率上有所不同。 1. ASCII（美国标准代码交换信息）协议： - 开始标记：使用冒号（:）表示数据帧的开始。 - 结束标记：采用回车符（CR）和换行符（LF）表示数据帧的结束。 - 校验方式：使用LRC（纵向冗余校验）进行数据校验，确保数据在传输过程中的正确性。 - 传输效率：由于ASCII使用7位ASCII码表示每个字符，所以传输效率相对较低，但其数据帧易于人类阅读和调试。 2. RTU（远程终端单元）协议： - 没有明显的开始和结束标记，而是依赖数据帧间的静默间隔来区分不同的数据帧。 - 校验方式：采用16位CRC（循环冗余校验）进行数据校验，提供较高的错误检测能力。 - 传输效率：由于RTU直接使用8位二进制数据，不包含额外的字符编码，所以传输效率比ASCII高。 3. TCP/IP协议： - MODBUS/TCP是MODBUS协议在TCP/IP网络上的实现，它利用TCP的连接性和可靠性，无需额外的校验机制。 - 数据帧结构与RTU相似，但不包含RTU的两字节CRC校验码。 - 通过TCP的三次握手建立连接，提供可靠的传输服务。 MODBUS协议在主从架构中运行，主设备（Master）发起通信请求，从设备（Slave）响应。主设备可以向任何从设备发送请求，读取或写入数据，而从设备只能响应主设备的请求。这种架构使得MODBUS适合于分布式系统中的设备通信，例如PLC（可编程逻辑控制器）和仪表之间的通信。 在实际应用中，MODBUS协议的可靠性得益于其强大的错误检测机制，如ASCII的LRC和RTU的CRC校验。当使用MODBUS的网络中某个从站发生故障或断开连接时，主站能够检测到这一情况，并在从站恢复后自动重新连接，从而保持系统的稳定运行。 MODBUS协议因其简单、灵活和广泛支持的特性，成为了工业自动化领域中的主流通信协议之一。无论是ASCII、RTU还是TCP/IP版本，都能根据实际需求和网络环境选择合适的通信方式，满足不同场景下的设备互联。