ModBus协议详解

Modbus是一种串行通信协议，是一个工业通信系统，它已经成为工业领域通信协议的业界标准，现在是工业电子设备之间常用的连接方式。

ModBus由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成，其系统结构既包括硬件、亦包括软件，通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(如以太网)和其它设备之间可以通信，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协议原理

Modbus协议采用主从架构，即一个节点作为主节点，其他节点作为从节点，主节点负责发起请求，从节点根据请求执行相应操作并返回响应。每个从节点都有一个唯一的地址，主节点通过地址来识别并与之通信。

在串行通信中，Modbus协议使用循环冗余校验或纵向冗余校验来确保数据的完整性，在以太网通信中，Modbus TCP/IP协议则利用TCP协议的可靠性机制来保证数据的传输质量。

ModBus协议类型

目前Modbus协议存在多个版本，主要包括：Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP/IP等。

Modbus RTU：基于串行通信的二进制表示方式，数据紧凑且传输效率高；

Modbus ASCII：基于串行通信的人类可读表示方式，数据冗长但易于调试和排查问题；

Modbus TCP/IP：基于以太网通信的协议版本，适用于大型网络和远程通信。

ModBus协议特点

1、通用性强

支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等， 还可以在各种介质上传输，如双绞线、光纤、无线等。

2、开放性高

Modbus协议公开发表且无版权要求，易于部署和维护。

3、可靠性好

Modbus协议具有校验机制，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。

4、操作性强

Modbus的帧格式简单，通俗易懂好开发。

ModBus协议应用场景

Modbus协议广泛应用于工业自动化系统中，如数据采集与监视控制系统、远程终端控制系统等。在这些系统中，Modbus协议通常用于连接监控计算机和现场设备，实现数据的实时采集、传输和处理。

Modbus协议以其开放性、通用性、可靠性和灵活性等特点，以及它在设备连接和数据通信方面的优势，使其在工业自动化领域发挥着重要作用。