MODBUS RTU通信协议详解

"本文档详细介绍了通信协议V1.0.31，特别是关于MODBUS RTU协议的应用和原理，以及在2线制RS485串行线上的实现。" MODBUS通信协议是一种广泛应用于工业自动化领域的网络协议，允许不同设备间的通信，如PLC（可编程逻辑控制器）和各种传感器、变送器等。MODBUS V1.0.31版本支持了MODBUS RTU（远程终端单元）协议，这是一种在2线RS485串行线上实现的通信协议，特别适合于长距离和多设备间的通信。 1. **Slave Address** - 在MODBUS协议中，设备被划分为主设备（Master）和从设备（Slave）。每个从设备都有一个唯一的地址，这个地址在通信中用于识别哪个设备是消息的目标。确保所有从设备的地址都不同是非常重要的，因为主设备会根据这些地址发送请求，如果存在地址冲突，可能会导致系统操作出现问题。 2. **Function Code** - 在MODBUS RTU协议中，功能码是通信指令的核心部分，它定义了主设备请求从设备执行的操作类型。例如，功能码可以用于读取或写入寄存器、读取输入寄存器或强制单个线圈的状态。每个功能码对应一种特定的通信任务，确保主设备和从设备之间正确地理解交互信息。 3. **MODBUS RTU Protocol** - MODBUS RTU是MODBUS协议的一个变体，使用二进制编码，相比ASCII版本，它更高效，因为传输的数据量更小。RTU协议的数据帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成，且要求连续的两个数据帧之间必须有至少3.5个字符时间的空闲间隔，以确保正确解析。这种协议要求高度的同步，但提供了更快的传输速度和更紧凑的报文格式。 4. **MODBUS架构** - MODBUS遵循主-从架构，意味着通信始终由主设备发起。主设备（通常是个人计算机或其他监控设备）向一个或多个从设备发送请求，从设备则根据请求的地址和功能码响应。从设备在没有主设备询问时不会主动发送信号，始终保持被动状态等待主设备的命令。 5. **应用与兼容性** - MODBUS协议的标准化使得它能够与第三方提供的监控软件无缝集成，并与各种MODBUS兼容的设备，如PLC终端和数据处理设备进行接口。这使得MODBUS成为一种灵活且实用的工业通信协议。 MODBUS RTU协议在V1.0.31版本中提供了稳定、高效的设备间通信方案，通过明确的地址分配和功能码定义，确保了系统的可靠性和可扩展性。了解并正确应用这些基础知识对于实现有效的MODBUS网络通信至关重要。