Modbus协议详解：串行链路与TCP/IP通信

"Modbus帧描述，MODBUS标准，串行链路，TCP/IP，应用层协议，通信规程" MODBUS是一种广泛应用的工业通信协议，它允许不同设备间的客户端（主节点）与服务器（子节点）进行通信。在MODBUS协议中，寻址空间包括256个地址，其中0用于广播，1到47以及248到55分别代表不同的地址类别。地址0是保留的广播地址，所有子节点都需要响应。子节点拥有唯一的地址，范围在1到247之间，而主节点则不需地址。 MODBUS帧结构由协议数据单元（PDU）组成，包括功能码和数据。PDU是一个独立于通信层的简单协议元素。在实际通信中，PDU会被扩展成包含地址域、功能码、数据以及错误检查域（如CRC或LRC）的Modbus串行链路PDU。地址域仅包含子节点地址，功能码指示服务器应执行的操作，数据域可以携带请求和响应参数。错误检查域用于验证消息的完整性。 MODBUS标准分为两部分，一是针对串行链路的，依赖于TIA/EIA-232-F和485-A标准；二是针对TCP/IP的，遵循IETF的RFC793和791。这两个通信规程都基于相应的ISO层模型。MODBUS报文可以在TCP/IP或串行链路上实现，具体实现指南分别在对应的文档中详细说明。 MODBUS协议规范定义了事务处理，报文传输在TCP/IP上涉及TCP和IP层，而在串行链路上则涉及物理层和数据链路层，如以太网II/802.3和IEEE802.2，以及TIA/EIA-232-F和485-A标准。此外，MODBUS协议标准还包括了如何在不同总线和网络上映射MODBUS应用层的方法。 在TCP/IP上，MODBUS通过预留的系统端口502进行访问，这使得互联网组织能够轻松地实现TCP/IP栈上的MODBUS通信。自1979年以来，MODBUS因其简洁的架构和广泛的设备兼容性，已成为工业自动化设备通信的事实标准，并持续得到支持和扩展。