MODBUS协议功能码及报文解析要点.docx
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MODBUS协议功能码及报文解析要点.docx
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MODBUS协议功能码及报文解析要点
MODBUS协议
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:
公开发表并且无版税要求
相对容易的工业网络部署
对供应商来说,修改移动原生的位或字节没有很多限制
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)。
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。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行[1]。
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(serialcommunication)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。
.
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。
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。
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。
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)。
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,以确改变RTU命令能指令一个ModBus定到达的命令没有被破坏。
基本的.
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。
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。
MODBUS
通信过程如下图
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