MODBUS协议规范详解

“MODBUS协议规范修改稿，详细描述了基于串行链路和TCP/IP的Modbus协议，包括串行链路上的MODBUS和TCP/IP上的MODBUS应用层协议和服务规范。” MODBUS协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它在开放系统互连（OSI）模型的第7层——应用层进行报文传输，允许不同设备通过各种总线或网络进行客户机/服务器通信。自1979年以来，MODBUS已成为工业串行链路的事实标准，其简单和直观的架构使得大量自动化设备能够实现互联互通。 MODBUS协议由三个主要部分组成： 1. **Modbus协议规范**：这部分定义了MODBUS事务处理的基本规则，包括如何构建和解析MODBUS请求/应答协议数据单元（PDU）。MODBUS协议使用功能码来标识不同的服务，每个功能码对应一种特定的通信操作，如读取输入寄存器、写单个线圈等。这些功能码构成了MODBUS事务处理的核心部分。 2. **MODBUS报文传输在TCP/IP上的实现指南**：此部分为开发人员提供了在TCP/IP网络上实现MODBUS应用层的指导。MODBUS over TCP/IP基于互联网工程任务组（IETF）的标准，如TCP（RFC793）和IP（RFC791），使得MODBUS可以通过以太网II/802.3网络进行传输。互联网组织为MODBUS在TCP/IP上分配了系统端口502，以便于识别和访问。 3. **MODBUS报文传输在串行链路上的实现指南**：这一部分则专注于在串行链路上，如TIA/EIA-232-F和TIA/EIA-485-A标准下的MODBUS实现。MODBUS串行通信可以支持多点接口，适用于长距离和低速的通信场景。 MODBUS报文结构通常包括事务标识符、协议标识符、长度字段以及具体的PDU和CRC校验。在串行链路上，MODBUS可以使用ASCII或RTU（远程终端单元）模式，两者在错误检测和效率上有差异。而在TCP/IP上，MODBUS报文被封装在TCP段中，增加了网络层的可靠性。 总结来说，MODBUS协议规范是工业自动化中的关键通信标准，它定义了如何在多种通信媒介上进行设备间的高效、可靠通信。无论是通过串行链路还是TCP/IP网络，MODBUS都提供了一种标准化的方法，使得不同厂商的设备能够无缝集成，促进了工业控制系统的互操作性。