中文版详解：MODBUS协议与应用架构

Modbus中文版是一个应用层报文传输协议，主要用于在各种类型的总线（如EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A）或网络（包括以太网、光纤、无线等）连接的工业自动化设备间进行客户端/服务器通信。自1979年推出以来，它已成为工业串行链路的标准，使得众多设备能够相互通信。 该协议遵循OSI模型的第7层，即应用层，通过请求/应答机制提供服务，其功能码定义了请求/响应报文的数据单元（PDU）中的关键元素。本文件主要关注于描述Modbus事务处理框架内使用的功能码，这些功能码涵盖了数据读取、写入、线圈状态查询、报告单寄存器值等操作。 标准规范引用了RFC791互联网协议以及MODICON的MODBUS协议参考指南。 Modbus支持多种实现形式，例如基于TCP/IP的Modbus TCP，这是一种基于TCP的应用层协议，它在以太网II/802.3标准下运行。此外，还有Modbus Plus，一种高速令牌传递网络，以及针对不同物理层的异步串行传输，如EIA/TIA-232或EIA/TIA-485。 在实际应用中，Modbus协议广泛应用于可编程逻辑控制器（PLC）、人机交互界面（HMI）和I/O设备之间的通信。例如，一个系统可能包含多个PLC作为主站与从站进行通信，HMI用于用户界面操作，I/O设备负责收集和发送数据。网关的存在也允许将不同的通信协议或网络环境下的设备连接起来，确保数据在不同环境中的顺畅流动。 图1展示了Modbus通信栈的结构，包括应用数据单元（ADU）、媒体访问控制（MAC）、传输控制协议（TCP），以及物理层接口如EIA/TIA-232或EIA/TIA-485。图2则直观地展示了MODBUS在不同通信方式（如TCP/IP、RS232、RS485）和设备类型（如PLC、HMI、网关）之间的通信路径。 Modbus中文版是一个强大且灵活的工业通信协议，对于理解和支持自动化系统中的设备互联至关重要。随着技术的发展，它的兼容性和扩展性使得它在现代工业环境中持续发挥着核心作用。