1、Modbus目前在自動化領域使用非常廣泛,原因之一是它純粹是一個"軟"協議,不依賴于任何通訊介質和通訊設備.MODBUS最早是由莫迪康(MODICON)公司研究開發的,該公司是世界知名的PLC生產廠家,因此它開發的協議自然與工業控制密切相關,目前該公司已經被施耐德集團收購,這必將進一步推動MODBUS的發展.之所以說它是工業控制總線,是因為它不是為計算機和計算機通訊而設計的,它更適用與控制器和控制器之間的通訊.目前,MODBUS和TCP/IP結合,充分利用了MODBUS和TCP/IP的特點,使計算機通過以太網控制工業分布設備成為一種流行趨勢,自動化設備已經成為網絡的一部分.

2、與MODBUS相反的是串口通訊僅僅定義的硬件的通訊規范,而沒有具體的軟件通訊協議,通常稱之為自由協議,因此,大量的串口設備都借助于MODBUS實現了串口的協議通訊,我前文提到的XMT系列儀表就是采用這種方式.MODBUS是典型的主從方式通訊模式,也就是說對話是由主控制器發出的,從控制器被動地返回主控制要求的信息或者執行主控制器要求的命令.主控制器即可以單獨和網絡中的任何一個從控制器單獨通訊也可以采用廣播的方式,如果是單獨通訊,則從設備返回信息,如果是廣播方式,從設備不返回信息.MODBUS定義了一個與硬件通訊層無關的簡單協議通訊單元(PROTOCAL DATA UNIT),類似于禎結構,加上附

3、加域構成了基本的應用數據單元.1.地址域:指向需要通訊控制器的邏輯地址(一個字節),是由控制器本身規定的邏輯地址,用來區分需要通訊的控制器,對于一個符合MODBUS通訊協議的控制器,自身回提供地址設定功能,可能是由地址開關或者軟件設置決定相應的地址.2.功能碼:長度一個字節,每一個功能碼代表不同的命令,要求被通訊的控制器執行相應的動作.3.數據區域:向控制傳遞數據或者接收數據.4.CRC16校驗.MODBUS通訊是主從關系,也可以看成是客戶機和服務器的關系,客戶機是主控制器,服務器是從控制器,由客戶機發起請求,由服務器作出應答.應答分成兩種,一種是正常應答,另一種是錯誤應答(從控制器捕捉到錯誤

4、,比如CRC16校驗錯誤)可見,MODBUS的通訊ADU非常小,特別適用與控制之間的實時通訊,其中最重要的兩部分是功能碼和數據兩部分.功能碼由一個字節組成,因此最多可能是255個命令(實際規定的沒有這么多)數據部分根據功能碼的不同有不同的含義,它支持下表的數據類型.可以看出,它支持的數據類型非常特別,和一般通訊的數據類型不同.如果用過PLC的朋友就非常容易理解它的含義,畢竟MODBUS是工業控制總線,所以它的數據類型定義完全是針對設備控制的.1,離散量輸入,訪問類型只讀,長度一個位:針對的是設備的開關量(數字量輸入),比如設備包括許多外部開關,而外部開關的狀態完全取決與外部,設備本身無法控制,

5、對設備來說是只讀的,因此對與設備通訊的主控制器(客戶機)來說,也是只讀的2,線圈,訪問類型是讀寫,長度是位:PLC編程也有線圈的概念,可以理解成數字量輸出,比如設備控制一些繼電器,對設備來說,它是位輸出(數據采集中稱做數字量或者開關量輸出),它當然是可寫的,因為我們必須能夠控制繼電器的通斷狀態,同時,也應該是可讀的,因為有時我們必須知道當前線圈(繼電器)是通狀態還是斷狀態.在單片機的RAM中,一般都有位操作區,按字節分布,但字節中的每一位都是可以控制的,對應開關量,PLC中也是如此,我們既可以一次操作一個位,也可以一次操作一個字節(8位)或者一個字(2個字節一，16位),因此,離散量輸入和線圈

6、的概念實際就是數據采集中的數字量輸入和數字量輸出.3.輸入寄存器:(只讀,字,兩個字節,無符號最大可以表示65535)只讀表示設備(從控制器)中寄存器的數據是不可以改寫的,比如設備讀取外部傳感器,并把采集的結果存入到設備中的寄存器中,這樣的數據當然不允許設備直接更改,完全取決于外部傳感器返回的值.4.保持寄存器(字,兩個字節,最大可以表示65535,可讀寫)比如PLC中有一個模擬量輸出,模擬量輸出的值肯定是設備寫入的,因此比如是可寫的,同時,我們也需要知道當前寫入的值是什么,因此也必須是可讀的.以功能代碼01(0X01)為例看以下功能代碼和數據的組織格式,網絡上有詳細協議.一次可以讀取1到2000(0X7D00)個線