Modbus通信协议详解：从ASCII到TCP

"Modbus通信协议详解" Modbus通信协议是一种广泛应用在工业自动化领域的通信协议，由Modicon公司（现属于施耐德自动化）在1979年开发。该协议的普及度极高，广泛适用于RS-232、RS-422、RS-485串行通信以及以太网设备，允许不同厂商的设备通过统一的协议进行数据交换，实现设备间的集成和集中监控。 Modbus协议包含ASCII、RTU和TCP三种模式，但并不规定具体的物理层，使得其能适应多种网络环境。在串行通信中，ASCII模式使用逻辑链路控制（LRC）校验，而RTU模式使用循环冗余校验（CRC）来确保数据传输的准确性。TCP模式则依赖于TCP协议自身的可靠性，不再额外设置校验机制。 在Modbus网络中，通信遵循主从架构。主设备（Master）发起请求，从设备（Slave）根据请求响应。主设备可以向任何从设备发送读写请求，而从设备只有在接收到正确的请求时才会返回数据。这种设计有助于在网络中定位故障，当从设备断开连接（例如故障或关闭）时，主设备可以检测到，当设备恢复后，网络能自动重新建立连接。 Modbus的ASCII协议以可打印的ASCII字符表示数据，适合人阅读，但效率较低。相比之下，RTU协议使用二进制格式，传输效率更高，且更节省带宽。RTU模式下的消息由数据字段和16位CRC校验组成，而ASCII模式则在每个字符之间添加分隔符，增加了数据包的长度。 在TCP模式下，Modbus协议通过TCP/IP进行封装，数据前加上特定的起始标识（5个0和一个6），然后通过网络发送。这种方式使得Modbus协议能够利用TCP的连接性和可靠性，扩展到更广泛的网络环境，如局域网和互联网。 Modbus协议因其简单、高效和广泛的兼容性，成为了工业自动化领域的标准通信协议。无论是小型的PLC、DCS系统还是复杂的智能仪表，都可以通过Modbus实现通信，大大提升了系统的集成度和可维护性。了解并掌握Modbus协议对于从事工业自动化领域的专业人士至关重要。