MODBUS协议详解：从RS232到TCP/IP的通信应用

"Modbus通信协议，中文版，详述了Modbus RTU的数据格式和命令，适用于工业设备间的客户机/服务器通信，包括TCP/IP和串行传输环境。" Modbus是一种广泛应用的通信协议，它位于OSI模型的第7层——应用层，旨在促进不同设备间的通信，尤其是那些通过总线或网络连接的自动化设备。自1979年以来，Modbus已成为工业串行链路的标准，其简单易用的架构使得大量自动化设备能够互相通讯。 Modbus协议支持两种主要的通信模式：Modbus RTU (远程终端单元) 和基于TCP/IP的Modbus。Modbus RTU通常用于串行通信，如EIA/TIA-232, EIA-422, EIA/TIA-485-A以及光纤和无线网络。另一方面，Modbus TCP/IP则适应于以太网环境，利用TCP/IP协议栈，可以通过预留的系统端口502进行访问。 协议的核心是请求/应答机制，其中功能码定义了服务类型。每条Modbus消息包含一个协议数据单元(PDU)，功能码是PDU的重要组成部分。文档详细描述了在Modbus事务处理框架中如何使用这些功能码。 除了基本的串行和以太网通信，Modbus还支持像MODBUSPLUS这样的高速令牌传递网络。此外，Modbus协议也与人机界面(HMI)、可编程逻辑控制器(PLC)、I/O设备以及不同类型的网关兼容，构建出灵活的工业自动化系统。 在实际应用中，Modbus协议的通信结构如图2所示，展示了主站如何通过Modbus通信与多个从站（如PLC、HMI、驱动器和I/O设备）进行交互，无论是在点对点的串行链路上，还是在以太网的多点环境中。 总结来说，Modbus协议因其开放性和通用性，在工业自动化领域扮演着关键角色，提供了可靠且高效的数据交换方式，适用于多种网络架构和设备类型。了解和掌握Modbus协议，对于从事工业自动化系统设计和维护的人员至关重要。