ModBus RTU與ModBus TCP通信協(xié)議詳解

1、Modbus簡介

Modbus通信協(xié)議由Modicon公司（現(xiàn)已經(jīng)為施耐德公司并購，成為其旗下的子品牌）于1979年發(fā)明的，是全球最早用于工業(yè)現(xiàn)場的總線規(guī)約。由于其免費公開發(fā)行，該協(xié)議免費使用，Modbus通信協(xié)議采用的是主從通信模式（Master/Slave)。在控制方面應(yīng)用廣泛，促進Modbus協(xié)議在全球得到了很好的發(fā)展。

Modbus通信協(xié)議具有多個變種，具有支持串口（主要是RS-485總線），以太網(wǎng)多個版本，其中最著名的是ModbusTCP,ModbusASCII和ModbusRTU三種。其中ModbusRTU與ModbusASCII均為支持RS-485總線的通信協(xié)議。

2、ModbusRTU

ModbusRTU由于其采用二進制表現(xiàn)形式以及緊湊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通信效率較高，應(yīng)用比較廣泛。而ModbusASCII由于采用ASCII碼傳輸，并且利用特殊字符作為其字節(jié)的開始與結(jié)束標(biāo)識，其傳輸效率低于ModbusRTU協(xié)議，一般只有在通信數(shù)據(jù)量較小的情況下才考慮使用ModbusASCII通信協(xié)議。在工業(yè)現(xiàn)場一般都是采用ModbusRTU協(xié)議，通俗來說，基于串口通信的Modbus通信協(xié)議都是指ModbusRTU通信協(xié)議。

RTU協(xié)議中的指令由功能碼（一個字節(jié)），起始地址（兩個字節(jié)），地址碼(一個字節(jié)），數(shù)據(jù)（N個字節(jié)），校驗碼（兩個字節(jié)）五個部分組成，其中數(shù)據(jù)又由數(shù)據(jù)長度（兩個字節(jié)，表示的是寄存器個數(shù)，假定內(nèi)容為M）和數(shù)據(jù)正文（M乘以2個字節(jié)）組成。

而RTU協(xié)議是采用3.5個字節(jié)的空閑時間作為指令的起始和結(jié)束，一般而言，只有當(dāng)從機返回數(shù)據(jù)或者主機寫操作的時候，才會有數(shù)據(jù)正文，而其他時候比如主機讀操作指令的時候，沒有數(shù)據(jù)正文，只需要數(shù)據(jù)長度即可。

3、ModbusTCP

ModbusTCP協(xié)議則是在ModbusRTU協(xié)議上加一個MBAP報文頭，由于TCP是基于可靠連接的服務(wù)，RTU協(xié)議中的CRC校驗碼就不再需要，所以在ModbusTCP協(xié)議中是沒有CRC校驗碼，這個MBAP報文頭共七個字節(jié)長度，除了第五、六個字節(jié)外，其余的基本上都是不變。

表中指令說明：從地址碼為01（TCP協(xié)議單元標(biāo)志為00）的模塊0x18E(018E)寄存器地址開始寫（10）一個（0001）寄存器，具體數(shù)據(jù)長度為2個字節(jié)（02），數(shù)據(jù)正文內(nèi)容為0000（0000）。

4、結(jié)語

通過上述的關(guān)于ModbusRTU協(xié)議和ModbusTCP協(xié)議的說明，很直觀的了解到兩者的差異，有無校驗、報文頭差異、以及地址碼差異等。簡單就了解了相關(guān)特點。

審核編輯：湯梓紅