Modbus是一種串行通信協議，是Modicon公司(現在的施耐德電氣,Schneider Electic)于1979年為使用可編程邏輯控制器(PLC)通信而發表。Modbus已經成為工業領域通信協議的業界標準(Defacto)，并日現在是工業電子設備之間常用的連接方式

Modbus是一種串行通信協議，是Modicon公司(現在的施耐德電氣Schneider Electric)于1979年為使用可編程邏輯控制器(PLC)通信而發表。Modbus已經成為工業領域通信協議的業界標準(De facto)，并且現在是工業電子設備之間常用的連接方式。Modbus比其他通信協議使用的更廣泛的主要原因有:

1.公開發表并且無版權要求

2.易于部署和維護

3.對供應商來說，修改移動本地的比特或字節沒有很多限制

Modbus允許多個 (大約240個)設備連接在同一個網絡上進行通信，舉個例子，一個測量溫度和濕度的裝置，并且將結果發送給計算機，在數據采集與監視控制系統:(SCADA)中，Modbus通常用來連接監控計算機和遠程終端控制系統(RTU)

Modbus通信協議具有以下幾個特點：

?Modbus協議標準開放、公開發表且無版稅要求。用戶可以免費獲取并使用Modbus協議，不需要交納許可證費，也不會侵犯知識產權。

?Modbus協議支持多種電氣接口，如RS232、RS485、TCP/IP等，還可以在各種介質上傳輸，如雙絞線、光纖、紅外、無線。

?Modbus協議消息幀格式簡單、緊湊、通俗易懂。用戶理解和使用簡單，廠商容易開發和集成，方便形成工業控制網絡。

?可靠性: Modbus 是最古老的工業自動化通信協議。它使用和編程簡單，因此學習曲線較低。

?遺留基礎設施:許多制造商在早期自動化方面投入了大量資金。Modbus 對于配置、DLR、節點、子站和其他基礎設施非常友好，這些基礎設施可能會被新的或更先進的協議所淘汰。

?快速部署:Modbus可以輕松、立即集成到 SCADA和其他控制系統中

?靈活性: Modbus已適應新興技術。例如，Modbus TCP 可以通過話配器進行轉換，以與LAN 和遠程控制系統集成。它還可以利用基于網絡和基于云的平臺。

?簡單性:由于通信簡單，因此可以輕松擴展到新技術。例如，Modbus TCP/P 由于指令集簡單，部署速度很快。它還可以與以太網配合使用，無需添加芯片或板。

Modbus協議在工業自動化、智能建筑、能源管理等領域有著廣泛的應用。在工業自動化系統中，Modbus協議用于連接PLC、傳感器、執行器等設備，實現數據的采集、傳輸和處理。在智能建筑領域，Modbus協議則用于連接樓宇自控系統中的各種設備，如空調、照明、安防等。此外，在能源管理系統中，Modbus協議也發揮著重要作用，用于連接電表、水表、氣表等計量設備以及能源管理系統的服務器。

Modbus-RTU協議

Modbus RTU 協議是一種開放的串行協議，廣泛應用于當今的工業監控設備中。該協議使用 RS-232或RS-485 串行接口進行通信，并得到市場上幾乎所有商業 SCADA、HM、OPC 服務器和數據采集 軟件Q程序的支持。因此，很容易將 Modbus 兼容設備集成到新的或現有的監控應用程序中，并具有即時的軟件支持。

ModbusRTU協議一般分為兩種接口，一種是RS485,一種是RS232.看下圖：

ModbusTCP通信概述

ModbusTCP是一種基于以太網的Modbus通信協議，用于工業自動化系統中設備之間的數據傳輸。結合了Modbus協議的簡單性和以太網的高速傳輸能力。

ModbusTCP通信原理

1.通信架構

Modbus TCP采用客戶端-服務器(Client-Server)架構:① 客戶端(PLC/HMI)發起請求。

② 服務器(傳感器/執行器)響應請求并提供所需數據或執行指令

2.數據幀結構

①事務處理標識符(Transaction ldentifier):匹配請求和響應。

②協議標識符(Protocolldentifier):通常為0,表示Modbus協議。

③ 長度字段(Length Field):指示后續數據的長度。

④單元標識符(Unit ldentifier):用于標識目標設備。

⑤功能碼(Function Code):指示執行的操作，如讀取、寫入等

⑥ 數據域(Data Field): 包含實際傳輸的數據。

3.通信過程

① 請求: 客戶端發送包含目標服務器地址、功能碼和相關數據的請求幀。

② 響應: 服務器接收到請求后，根據功能碼執行相應操作，并返回響應幀給客戶端。

為什么需要 Modbus？

工業設備常來自不同廠商，使用私有協議（如西門子的 S7 協議、三菱的 CC-Link），導致 “設備孤島”。Modbus 作為通用協議，提供了統一的通信標準，使得不同品牌的設備無需定制開發即可互相通信，極大簡化了系統集成難度，降低了成本。

關于ModbusRTU/TCP協議轉換：

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審核編輯 黃宇