MODBUS协议详解：串行链路与TCP/IP应用

"Modbus协议规范(中文详细)包含了串行链路和TCP/IP上的MODBUS应用层协议和服务规范，适用于TIA/EIA标准和IETF标准。此规范分为三部分，第一部分介绍Modbus协议，第二部分是MODBUS报文在TCP/IP上的实现指南，第三部分是串行链路上的实现指南。MODBUS是一个OSI模型第7层的应用层协议，用于客户机/服务器通信，支持多种总线和网络设备。1979年以来，MODBUS已成为工业串行链路的标准，现在也广泛应用于TCP/IP环境，通过端口502进行通信。协议基于请求/应答机制，功能码定义了服务内容。" MODBUS协议是一种广泛应用的工业通信协议，它定义了设备间的通信方式，尤其适合于串行链路和基于TCP/IP的网络。此协议遵循开放系统互连（OSI）模型的第7层——应用层，允许不同厂商的设备通过统一的通信协议进行交互，实现自动化设备的网络化。 在串行链路上，MODBUS依赖于TIA/EIA标准，即232-F（通用串行总线）和485-A（多点接口）。这些标准确保了设备间的物理连接和电气特性。而在TCP/IP网络上，MODBUS遵循IETF的RFC793（TCP）和RFC791（IP）标准，使得MODBUS能适应更广泛的网络环境。 MODBUS协议规范分为三个主要部分： 1. 第一部分是Modbus协议，详细描述了MODBUS事务处理的框架，包括如何构造和解析报文，以及如何执行特定功能码对应的服务。这些服务包括读取和写入寄存器、输入输出等操作。 2. 第二部分是MODBUS报文在TCP/IP上的实现指南，为开发人员提供了实现MODBUS应用层在TCP/IP网络中的具体步骤和建议，包括如何封装MODBUS报文以适应TCP/IP协议栈。 3. 第三部分是MODBUS报文在串行链路上的实现指南，指导开发者如何在串行链路环境中实现MODBUS，包括错误检测和纠正机制，以及通信模式（如主站和从站之间的交互）。 MODBUS协议采用请求/应答模式，由客户端（通常为主站）发起请求，服务器端（从站）响应。每个请求包含一个功能码，这个功能码定义了请求的具体操作，例如读取或写入保持寄存器、读取输入寄存器等。协议还规定了数据的组织方式，如寄存器地址和数量，以及错误检查机制，如奇偶校验和CRC校验。 在TCP/IP环境中，MODBUS通过预留的系统端口502进行通信，这使得网络设备可以轻易地识别并处理MODBUS通信，简化了网络集成过程。 MODBUS协议由于其简单性和易用性，成为自动化行业的事实标准，广泛应用于各种工业控制系统和设备通信中。理解和掌握MODBUS协议对于设计和维护工业网络系统至关重要。