文档介绍：莁MODBUS协议薀Modbus是一种串行通信协议,是Modicon于1979年,为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上,它已经成为工业领域通信协议标准,并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:罿公开发表并且无版税要求蚅相对容易的工业网络部署蚅对供应商来说,修改移动原生的位或字节没有很多限制羀Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信,举个例子,一个由测量温度和湿度的装置,并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统(SCADA)中,Modbus通常用来连接监控计算机和remoteterminalunit(RTU)。蒇Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。蚇大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行[1]。螅对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。ModbusRTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,ModbusASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯(munication)方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。莁对于通过TCP/IP(例如以太网)的连接,存在多个Modbus/TCP变种,这种方式不需要校验和的计算。腿对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的,只有封装方式是不同的。蒆Modbus有一个扩展版本ModbusPlus(Modbus+或者MB+),不过此协定是Modicon专有的,和Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。它使用1Mbit/s的双绞线,并且每个节点都有转换隔离装置,是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接ModbusPlus到计算机需要特别的接口,通常是支持ISA(SA85),PCI或者PCMCIA总线的板卡。袅Modbus协议是一个master/slave架构的协议。有一个节点是master节点,其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中,只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令(在以太网上,任何一个设备都能发送一个Modbus命令,但是通常也只有一个主节点设备启动指令)。螂一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。所有设备都会收到命令,但只有指定位置的设备会执行及回应指令(地址0例外,指定地址0的指令是广播指令,所有收到指令的设备都会执行,不过不回应指令)。所有的Modbus命令包含了检查码,以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令能指令一个RTU改变它的寄存器的某个值,控制或者读取一个I/O端口,以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据。薇有许多modems和网关支持Modbus协议,因为Modbus协议很简单而且容易复制。它们当中一些为这个协议特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短消息和GPRS的不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。膅MODBUS通信过程如下图羅罿荿MODBUSRTU报文格式羄起始位肄设备地址莀功能代码螇数据羇CRC校验肄结束符螁T1-T2-T3-T4葿8Bit螆8Bit膄n个8Bit膂16Bit羇T1-T2-T3-T4薅芄艿MODBUSASCII报文格式蚈芄起始位莄设备地址虿功能代码膆数据莆LRC校验蒄结束符肀1个字符袈2个字符膅2个字符薄n个字符蒁2个字符芆2个字符袄蚄袂MODBUSTCP报文羈交互标识羇协议标识蚃报文长度罿设备标识螀功能代码蚆数据螃2字节蒀一般为0膈2字节蒅一般为0袃2字节袁高字节在前袀1字节芄也就是设备地址羃1个字符节n个字符莇芇肃实际上MODBUSRTU与ASCII的内容是完全相同的,不同的的ASCII方式用“:”标识帧起始,用“CRLF”标识帧结束。校验采用LRC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCII字符。比如在RTU方式下设备地址01只有一个字节,在ASCII方式下转换成字符串“01”(16进制的3031)。莈MODBUSTCP中的设备标识,功能码等与MODBUSRTU相同,可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头,去掉了CRC校验这个尾。聿MODBUS协议定义了4种基本数据类型:可读写位数据,只读位数据,只读16位数据,可读写16位数据。这些数据分别被称为线圈状态,输入状态,输入寄存器,保持寄存器。肅MODBUS协议中定义的这些数据都是一个从地址1开始的数组,访问时需要指明从哪个地址开始访问,访问多少个数据。下