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MODBUS通讯协议及编程

Modbus 是工业控制器的网络协议中的一种。它是 MODICON 公司于1979年开发的一种通讯协议。作为一种在工业领域被广为应用的真正开放、标准的网络通讯协议,Modbus 成为工业控制协议的事实标准。通过此协议,控制器之间、控制器可以经由网络(例如以太网)和其它设备之间进行通信。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 Modbus 协议定义了一种信息结构,这种信息结构可以被所有支持该协议的各种设备在通讯时认可和使用。它描述了控制器向其他设备发出查询的过程以及其他设备如 何进行应答,以及错误的检测和报告。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。 支持 Modbus 协议的设备有几种组网方案: 1. 基于RS-232 或 RS-485 组成 Modbus 网络:标准的 Modbus 口是使用一 RS-232C 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。控制器能直接或经由 Modem(RS-232 或 RS-485 )组网,但是 RS-485 网络限制了最多只能有32个 Modbus 设备,并且传输距离最多只能有1.2km。 对于串行连接,可以采用 Modbus ASCII或者 Modbus RTU 变种协议,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU 是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,Modbus ASCII 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(serial communication)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。 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)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。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。从设备回应消息也由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. 基于以太网网关组成modbus网络。 现在更普遍的做法是使用通讯网关在串口和以太网之间运行modbus协议。 网关支持一个以太网和RS-232/422/485 口来连接各种类型的支持modbus 协议的设备。通过 Modbus TCP和Modbus ASCII/RTU […]

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