什么是 Modbus协议？

一、网络中的协议是指什么？

网络协议是网络通信中至关重要的一部分，它定义了网络中两个或多个设备之间通信的规则、过程和格式。这些规则确保了计算机网络设备能够使用一种通用语言来传输和接收数据，而不管它们的设计、硬件或基础设施如何。

二、什么是Modbus协议？

在理解了“网络协议”的概念后，让我们看看Modbus协议是什么。Modbus是一种应用层报文传输协议，用于在不同设备之间进行数据传输，由Modicon公司（现为施耐德电气Schneider Electric）于1979年开发。该协议已成为工业领域通信协议的业界标准，是工业电子设备之间常用的连接方式。

Modbus TCP、Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus Plus是Modbus协议的不同变种，它们各自具有不同的特点和应用场景。

1、Modbus TCP协议

Modbus TCP是基于TCP/IP网络的Modbus协议的一种变体。它将Modbus协议封装在TCP/IP协议栈中，使用以太网作为物理层，通过TCP连接来实现设备之间的通信。

Modbus TCP协议被广泛应用于工业自动化、楼宇自控、能源管理等领域。它能够实现设备之间的数据交换和控制，是工业自动化系统中常用的通信协议之一。

2、Modbus RTU协议

Modbus RTU是一种在工业自动化领域中被广泛应用的数据通信协议。它基于串口通信方式，能够可靠地进行设备之间的数据交流。Modbus RTU采用了主从结构的通信模式，其中一个设备充当主站，其他设备充当从站。主站负责发起通信请求，从站接收并响应主站的请求。

Modbus RTU协议被广泛应用于工业自动化领域，如连接PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、电机驱动器等设备，实现数据的采集和控制。

3、Modbus Plus协议

Modbus Plus是一种高速现场总线网络，也是一种典型的令牌总线网。它允许计算机、可编程序控制器和其他数据源以对等方式进行通信。

Modbus Plus协议主要应用于网络控制、数据采集、信号监测、程序上载/下传、编程、远程测试等场景。它提供了一种高效、可靠的数据通信方式，适用于对实时性和数据传输速率要求较高的工业控制系统。

4、Modbus ASCII协议

Modbus ASCII协议基于Modbus RTU协议，该协议将指令转换为ASCII字符进行传输。例如，Modbus RTU协议需要传输“12”，这只需要一个字节。Modbus ASCII协议需要将“1”转换为“31”和“2”转换为“32”，然后需要两个字节才能传输。因此，Modbus ASCII效率低下，利用率低。

尽管传输效率较低，但Modbus ASCII协议由于其可读性和简单性，在某些特定场景下仍有一定的应用。

三、为什么Modbus能被广泛应用？

Modbus已成为工业领域通信协议的行业标准，现在它是工业电子设备之间的通用连接模式（工业标准）。此外，它的成功有三个主要关键：

• 公开发布，没有版权要求
• 易于部署和维护
• 更改本地位或字节没有太多限制

由于上述特点，Modbus协议经受住了时间的考验，并仍在广泛领域使用，如仪器和仪表、智能高低压电器、发射器、可编程控制器、人机接口、变频器、现场智能设备等。

四、Modbus在行业中是如何使用的？

物联网边缘网关是为工业物联网设计，通过预集成的工业协议，如Modbus TCP/RTU和物联网云、MS Azure和AWS，物联网边缘网关可以轻松地从不同的现场设备收集数据，验证数据并将其上传到云端——配置只需几分钟，无需任何编程。

网关可以扮演Modbus Master的角色，并从Modbus Slave设备读取寄存器。信号既可以在RS485链路上，也可以在以太网链路上。

综上所述，Modbus协议以其简单、有效、易于部署和维护的特点，在工业自动化领域得到了广泛应用。随着技术的不断发展，Modbus协议也在不断更新和完善，以适应更多的应用场景和需求。