Modbus协议详解:从串口到TCP链路
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更新于2024-07-17
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"该文档详细介绍了Modbus协议的中文版,包括协议内容、串口链路及TCP链路的实现。Modbus是一个基于OSI模型第7层的应用层报文传输协议,主要用于客户机/服务器通信,适用于不同类型的总线或网络连接的设备。它是一个请求/应答协议,功能码定义了服务。文档引用了相关规范,如RFC791,还涵盖了以太网上的TCP/IP以及异步串行传输等多种通信方式。此外,文档还展示了MODBUS通信栈的结构以及在网络中的应用场景。"
Modbus协议是自动化领域中广泛应用的一种通信协议,由MODICON公司于1979年推出。它是一种简单且有效的通信协议,允许不同设备之间进行数据交换,尤其适用于PLC(可编程逻辑控制器)和HMI(人机界面)等工业控制系统。
协议内容部分,Modbus定义了一种请求/应答机制,其中功能码是关键元素,它定义了不同类型的通信服务。例如,功能码0x03用于读取离散输入,而功能码0x06则用于写单个寄存器等。每个Modbus请求/响应报文包括协议数据单元(PDU),它由功能码、数据字段等组成。
在串行链路实现部分,Modbus支持多种串行通信标准,如EIA/TIA-232、EIA-422和EIA/TIA-485-A,这些标准常用于有线通信。Modbus RTU(远程终端单元)是串行通信的一个变体,它在数据传输时使用连续的二进制位流,提高了通信效率。
TCP链路实现中,Modbus被扩展到TCP/IP网络,形成了基于TCP的Modbus。这种方式利用了TCP的可靠性,适用于以太网和其他支持IP的网络。在这种模式下,Modbus报文会被封装在TCP段中,并通过IP协议在Internet上进行传输,系统端口502被预留用于Modbus通信。
MODBUS通信栈的结构通常包括物理层(如EIA/TIA-232或EIA/TIA-485)、数据链路层(如MODBUS PLUS或高级数据链路控制-HDLC)、网络层(如IP)、传输层(如TCP)以及应用层(即MODBUS协议本身)。这个层次结构使得MODBUS能够适应各种不同的网络环境。
在实际应用中,Modbus通信可以跨越多个网络层次,例如,一个MODBUS主站可以与多个MODBUS从站通过以太网进行通信,也可以通过串行接口与PLC、HMI和I/O设备进行通信。网关则用于不同网络之间的数据转换。
Modbus协议的中文版详细阐述了其基本原理、操作机制以及在不同通信链路中的实现,为理解和实施基于Modbus的系统提供了重要的参考。无论是对于设备制造商还是系统集成商,熟悉并掌握Modbus协议都是进行工业自动化项目的关键技能。
2010-04-02 上传
2020-06-24 上传
2023-07-08 上传
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2023-05-14 上传
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