Modbus通信通常在电子和自动化领域特指的Modbus通信,具体是Modbus或Modbus通信,这是基于Modbus协议的一种串行通信方式,广泛应用于工业自动化和控制设备间的通信,特别是可编程逻辑控制器(PLC,如PLC)之间或PLC与传感器、执行器、驱动器等设备的通信。Modbus通信协议,全称为Modiconic Protocol,最初由Modicon公司(现为施耐德电气SchneiderElectric)1979年发明,旨在为PLC通信设计。Modbus协议后来发展成为工业通信的业界标准,用于设备间的数据交换,它支持多种电气接口,如RS-232、RS-485和光纤,以及TCP/IP上的Modbus TCP。 Modbus通信协议的特点和要素包括:
2. 寻址:通过设备地址来识别网络中的每个设备,地址可编程设定。 3 报文格式:有特定的报文结构,包括地址、功能码、数据区、错误检查等。 4. 功能码:定义了读写、读、写、诊断等操作。 5. 错误检测:有内置错误检测机制,确保数据完整性。常用的就是16位循环冗余的方法(CRC16)。 6. 多点:支持一主站多从站的网络,增强灵活性。 Modbus通信因其简单、可靠、开放、成本效益高而广泛应用于工业自动化、楼宇自动化、医疗设备、汽车测试系统等多种领域,是工业电子设备通信的基石。MODBUS协议主要有两种常见变体: ·MODBUS RTU:使用二进制格式,紧凑高效,适用于串行通信,常见于RS-232、RS-485总线上。 ·MODBUS TCP/IP:基于以太网通信,使用TCP/IP协议作为传输层,适合网络环境。 地址空间:MODBUS定义了三种类型的数据地址: ·线圈(Coils):通常代表数字输出,每个地址代表一个二进制位,值为ON或OFF。 ·离散输入(Discrete Inputs):代表数字输入状态,同样以二进制位表示。 ·保持寄存器(Holding Registers)和输入寄存器(Input Registers):用于模拟量或更复杂的数据,每个地址包含两个字节(16位),可以表示更大的数值范围。 功能码: MODBUS协议定义了一系列功能码(从01到FF),每个功能码对应一种操作类型,如读取线圈状态、写入单个寄存器等。 数据帧结构: 无论是RTU还是TCP/IP,MODBUS的数据帧都包括地址、功能码、数据区和错误检测码(CRC校验或TCP校验和)等部分,以确保数据的完整性和准确性。 开放性: MODBUS是一个开放协议,意味着任何制造商都可以在其设备中实现该协议,促进了不同厂商设备间的互操作性。 MODBUS协议中最基础且常用的通信命令(功能码)主要包括以下几种:
用于读取远程设备的一个或多个输出线圈的状态(ON/OFF)。 2. 02 - 读取离散输入状态(Read Discrete Inputs): 用于读取远程设备的一个或多个数字输入的状态。 3. 03 - 读取保持寄存器(Read Holding Registers): 读取远程设备的保持寄存器中的数据,这些寄存器通常用于存储配置参数或测量值。 4. 04 - 读取输入寄存器(Read Input Registers): 读取远程设备的输入寄存器中的数据,这些寄存器反映的是即时的测量或传感器数据。 5. 05 - 写入单个线圈(Write Single Coil): 用于改变远程设备中的单个输出线圈的状态。 6. 06 - 写入单个保持寄存器(Write Single Register): 用于修改远程设备中的单个保持寄存器的值。 7. 10 - 写入多个线圈(Write Multiple Coils): 允许一次性写入一组输出线圈的状态。 8. 16 - 写入多个保持寄存器(Write Multiple Registers): 允许一次性写入一组保持寄存器的值。这些命令覆盖了基本的读写操作,能够满足大多数工业自动化控制和监测的需求。 在实际应用中,根据具体设备的支持情况和需求选择合适的命令进行通信。 |
|