什么是Modbus？Modbus是一種在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛使用的通訊協(xié)議，具有通用性、簡(jiǎn)潔性、穩(wěn)定性及良好的兼容性等特點(diǎn)。本系列視頻主要從Modbus概述、Modbus協(xié)議、Modbus傳輸方式、Modbus功能碼五個(gè)方面來(lái)講解Modbus協(xié)議。本期的主題是Modbus概述。
首先，Modbus是主從通信的協(xié)議，也就是說(shuō)，Modbus設(shè)備是分主設(shè)備和從設(shè)備的。在Modbus網(wǎng)絡(luò)中，有一個(gè)主設(shè)備和若干從設(shè)備。主設(shè)備負(fù)責(zé)發(fā)起通信請(qǐng)求，而從設(shè)備響應(yīng)主設(shè)備的請(qǐng)求。
其次，Modbus不但可以運(yùn)行在RS485總線上，也可以運(yùn)行在多種物理和傳輸層上，例如RS232總線、TCP/IP協(xié)議、CAN總線等。常見(jiàn)的Modbus通信格式有Modbus RTU、Modbus TCP和Modbus ASCII。Modbus的三個(gè)通信格式雖然有所不同，但是都大同小異的包含了設(shè)備地址、功能碼、寄存器地址以及數(shù)據(jù)值。設(shè)備地址指從機(jī)的設(shè)備地址，用于區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中的不同從機(jī)。從機(jī)地址不可相同。功能碼定義了要執(zhí)行的操作，例如寫(xiě)入、讀取等操作。寄存器地址表示數(shù)據(jù)在從設(shè)備中的存儲(chǔ)位置，根據(jù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的功能，分為四個(gè)類(lèi)型，分別是代表數(shù)字輸出的線圈寄存器、數(shù)字輸入的離散輸入寄存器、保存模擬量等數(shù)據(jù)的保持寄存器以及用于模擬量輸入的輸入寄存器。
接著，Modbus的通訊過(guò)程如下：主機(jī)首先向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出帶有設(shè)備地址、功能碼、寄存器地址以及數(shù)據(jù)值的數(shù)據(jù)包，每個(gè)從設(shè)備會(huì)將數(shù)據(jù)包中的設(shè)備地址與自己的設(shè)備地址對(duì)比，如果地址相同，則接收改數(shù)據(jù)包并向主設(shè)備返回帶有狀態(tài)字和數(shù)據(jù)的響應(yīng)報(bào)文。如果設(shè)備地址與自己的地址不同，那么就將該次數(shù)據(jù)包丟棄。
最后，Modbus因其開(kāi)放性和標(biāo)準(zhǔn)化程度高，廣泛應(yīng)用于各類(lèi)自動(dòng)化系統(tǒng)集成，使得SCADA系統(tǒng)、PLC、智能儀表、HMI等人機(jī)交互界面能夠有效地整合在一起，實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)控和管理。并且Modbus協(xié)議簡(jiǎn)單明了，易于實(shí)現(xiàn)，即便硬件設(shè)備各異，也能通過(guò)統(tǒng)一的Modbus接口進(jìn)行通信，降低了系統(tǒng)集成成本和維護(hù)難度。
下周我們?cè)賮?lái)介紹Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)格式和通訊規(guī)則，我們下周不見(jiàn)不散！
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