Modbus通讯协议简介

Modbus协议简介

　　Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备，许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。

　　Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。它已成为一种通用的工业标准，有了它，不同厂商生产的控制设备可以练成工业网络，进行集中监控。

　　此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一种控制器请求访问其他设备的过程，如果回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

　　当在以Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其他网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

　　Modbus协议类型有3种，主要包括ASCII、RTU、TCP等。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用主/从站方式，主站发出数据请求消息，从站接收到正确消息后就往回发送数据到主站，以响应请求；主站也可以直接发消息修改从站的数据，实现双向读写。一个主站可以与多个从站通讯，但从站与从站之间不能直接通讯。

　　1、在Modbus网络上传输

　　标准的Modbus口是使用RS-232兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器直接过经由Modbus组网。

　　控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。

　　主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。

　　从设备回应消息也有Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。

　　2、在其它类型网络上传输

　　在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初试和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器可作为主设备也可以作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输过程。

　　在消息位，Modbus协议提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立以从设备回应格式并返回给发送的控制器。

　　3、查询—回应周期

　　

　　（1）查询

　　查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包括要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

　　（2）回应

　　如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：象寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。

　　参考：http://www.360doc.com/content/14/0120/10/7991404_346584755.shtml