MODBUS协议详解：应用层报文传输与TCP/IP集成

"对象模型示意图-鸟哥的linux私房菜 基础学习篇（第四版）超高清pdf完整版 （共1158页）" 本文将深入探讨Modbus协议及其对象模型示意图，这是一个广泛应用于工业自动化领域的通信协议。Modbus允许不同设备之间进行客户机/服务器通信，其设计简洁且易于实施，自1979年以来已经成为事实上的标准。 首先，让我们了解对象模型示意图的组成部分： 1. **配置层**：这部分负责配置和管理其他程序包组件的操作模式。它确保所有设备根据设定的参数正确地工作，并协调通信。 2. **TCP管理**：这一层涉及TCP/IP栈的管理，它维护TCP连接，即套接字接口的管理。TCP管理层确保数据的可靠传输，包括错误检测和纠正。 3. **通信应用层**：通信应用层由MODBUS客户机和服务器构成。客户机发起请求，服务器则响应这些请求。这一层直接与用户应用相连接，实现了MODBUS报文的传输。 4. **用户应用**：用户应用与具体设备的功能密切相关，但在此不作详细讨论。它可以是与MODBUS协议交互的任何设备应用，如可编程逻辑控制器(PLC)、人机界面(HMI)或其他自动化设备。 MODBUS协议遵循OSI模型的第7层——应用层，是一种基于请求/应答模式的协议。它定义了功能码，这些功能码规定了特定的服务，如读取或写入寄存器等。MODBUS事务处理框架内使用这些功能码来执行操作。 MODBUS不仅支持串行通信（如EIA/TIA-232、EIA-422、EIA/TIA-485-A等），还支持以太网上基于TCP/IP的通信，甚至包括高速的MODBUSPLUS网络。MODBUS应用层在不同网络体系结构中的通用性使其成为多种设备间通信的理想选择。 在TCP/IP上实现MODBUS时，它会利用TCP的可靠性，同时保持协议的简单性。在图2中，我们可以看到MODBUS如何在不同的网络和设备之间建立通信，包括PLC、HMI、I/O设备和网关。 总结来说，Modbus协议是工业自动化中一个至关重要的通信协议，它通过配置层、TCP管理、通信应用层和用户应用的协同工作，实现了不同设备间的高效通信。无论是在简单的串行链路还是复杂的网络环境中，MODBUS都能提供可靠的通信机制。