詳解Modbus通信協議

什么是Modbus通信協議?

Modbus通信協議早前被用在PLC控制器中，后來被廣泛應用在工業控制器、HMI和傳感器上，成為了一種主流的通訊協議，用于和外圍設備進行通訊，Modbus協議作為當今工業控制領域的通用通訊協議，在無數物聯網產品中得到應用。

Modbus通信協議有何特點？

1、Modbus可以支持多種電氣接口，如RS-232、RS-485等，還可以在各種介質上傳送，如雙絞線、光纖、無線等。

2、標準、開放，用戶可以免費、放心地使用Modbus協議，不需要交納許可證費，也不會侵犯知識產權。

3、Modbus的幀格式簡單、緊湊，通俗易懂，用戶使用容易，廠商開發簡單。

Modbus的傳輸模式有哪些？

1、Modbus-TCP（基于網口）

Modbus-TCP基于TCP/IP協議，占用502端口，數據幀主要包括兩部分：MBAP（報文頭）+PDU（幀結構），數據塊與串行鏈路是一致的。

2、Modbus-RTU（基于串口）

數據按照標準串口協議進行編碼，是使用最廣泛的一種Modbus協議，采用CRC-16_Modbus校驗算法。

3、Modbus-ASCII（基于串口）

所有數據都是ASCII格式，一個字節的原始數據需要兩個字符來表示，效率低，采用LRC校驗算法。

在使用Modbus協議時，要確定是哪種模式，3種模式區別還是很大的。有些設備支持多種Modbus模式，有些設備只支持其中一種，對于這三種通信協議在數據模型和功能調用上都是相同的，只有封裝方式是不同的。

Modbus的數據類型有哪些？

1、離散量輸入（Discretes Input ）：1位，只讀；

2、線圈（Coils）：1位，讀寫；

3、輸入寄存器（Input Registers ）：16位，只讀；

4、保持寄存器（Holding Registers）：16位，讀寫。

以RS485為例Modbus 如何接線？

RS485應用廣泛，可以支持ModBus協議，因為簡單、便宜、可靠、成熟，所以在工業控制、智能儀表和電力通信領域應用很多。理論上，一條RS485總線的傳輸距離可以達到1200米，但實際應用中受通信芯片、波特率和線材、干擾等影響，實際上是遠遠達不到這個數值的；理論上，一條RS485總線可以掛254臺設備，實際上也遠遠達不到，通常的應用中，也就是30臺左右；RS485總線要采用手拉手式的總線結構，堅決杜絕星型連接和分叉連接。

簡單是Modbus如此普遍的主要原因，Modbus是一種用于工業控制的協議，具有免費使用、上手簡單、修改方便三大特點，已被廣泛使用。此協議支持傳統的RS-232、RS-485、RS-422和以太網設備，許多工業設備，包括PLC，DCS，智能儀表，變頻器等都在使用Modbus協議作為他們之間的通訊標準，有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡，進行集中監控。