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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。M

odbus 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m

aster 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。

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

MODBUSRTU 报文格式

设备地功能代

起始位数据 CRC 校验结束符

址码

T1-T2-T3-T4 8Bit 8Bit n个8Bit 16Bit T1-T2-T3-T4

MODBUSASCII 报文格式

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