Modbus TCP/IP 是一种在TCP/IP网络环境中实现Modbus通信协议的方法,它允许不同类型的设备(如PLC可编程序逻辑控制器)通过网络进行数据交换。此技术结合了MODBUS协议和TCP/IP协议,使得设备能够跨越物理接口,如串行链路和TCP/IP网络,进行高效通信。
1. **基本原理与结构**
- Modbus TCP/IP采用一种通用的协议数据单元(PDU),即MBAP(MODBUS协议报文头),它是与底层通信技术无关的,确保了跨平台的兼容性。
- 在TCP/IP网络上,客户机(通常是PLC或其他设备)发送包含功能码、地址、数据和校验字段的MODBUS应用数据单元(ADU),指示服务器执行特定操作,如读取或写入数据。
- 客户机和服务器之间的通信通过TCP连接进行,每个MODBUS ADU被封装成一个具有MBAP报文头的TCP报文,以便在IP网络中识别。
2. **协议差异与报文封装**
- 在TCP/IP环境下,MBAP报文头替代了串行链路中的从地址域,使用单个字节的标识符来标识多地址支持的设备,提高了网络设备的灵活性和地址管理效率。
- TCP/IP报文头包含了源和目的IP地址、端口号等信息,以及用于流量控制和错误检测的TCP段首部字段,如最大段寿命(MSL)。
3. **应用场景与设备角色**
- MODBUSTCP/IP可用于连接到TCP/IP网络的客户机和服务器,如TCP/IP网关,它们作为串行链路与TCP/IP网络之间的桥梁,允许不同类型的设备(如PLC)通过网络相互通信。
- 服务器端的MODBUS TCP/IP负责响应客户端的请求,而客户端则根据功能码发起相应的读写操作。
4. **标准与参考**
- GB/T标准(中国国家标准)为MODBUSTCP/IP通信提供了规范,例如GB/T××××—××××90和GB/T××××—××××91分别定义了基础框架和详细描述,而GB/T××××—××××92可能涉及更具体的协议实现和操作细节。
Modbus TCP/IP是一种扩展了Modbus协议以适应网络环境的技术,通过TCP/IP协议将设备间的通信变得更加灵活和高效,适用于工业自动化、远程监控和控制等领域。理解并掌握这一技术对于IT工程师和系统集成者来说至关重要。