Modbus是什么？Modbus常見的通信鏈路

Modbus協(xié)議是應用非常廣泛的一種通信協(xié)議規(guī)約，也是最早應用在工業(yè)現(xiàn)場的協(xié)議。

早在1979年出現(xiàn)工業(yè)串行鏈路以來，Modbus的應用就開始普遍起來，它使得各種自動化設備之間的互相通信得到實現(xiàn)，做嵌入式產品開發(fā)的朋友應該不會陌生，Modbus的身影是隨處可見的。并且在中國Modbus都已經形成了規(guī)范的標準，都有相應的國標的文件可以查閱到的。

有興趣的朋友可以查閱標準文件：

《GBT 19582.1-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網絡規(guī)范 第1部分：Modbus應用協(xié)議》

《GBT 19582.2-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網絡規(guī)范 第2部分：Modbus協(xié)議在串行鏈路上的實現(xiàn)指南》

《GBT 19582.3-2008 基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動化網絡規(guī)范 第3部分：Modbus協(xié)議在TCP∕IP上的實現(xiàn)指南》

雖然有標準文件的存在，查閱也很方便，但是對初學者和從沒接觸過Modbus的朋友來說，想要用于開發(fā)需要花費不少的時間去研究國標文件，費時間也費腦子。所以我想根據自己在項目開發(fā)中使用Modbus協(xié)議的經驗對該協(xié)議進行拆解，有順序的講解Modbus的重要內容，幫助大家快速理解Modbus協(xié)議，可以做到快速應用于項目中進行協(xié)議的開發(fā)。

靈魂一問：Modbus是什么？

Modbus本質上是一種應用層上的報文協(xié)議，屬于OSI模型上的應用層，它可以支持在多種不同類型總線上的設備之間進行通信，當然也一樣支持以太網中應用?？聪旅娴膱D片：

Modbus協(xié)議在設備端上實現(xiàn)的是一種主/從的通信協(xié)議結構，即請求/應答的通信模型。這怎么理解呢？其實就是使用了Modbus協(xié)議進行通信的設備中有一個設備要作為主機，其他的都作為從機，通信就是在主機和從機之間進行的。示意圖如下：

Modbus常見的通信鏈路

Modbus應用很廣泛，幾乎可以應用在任何能夠進行數(shù)據交互的場景中。在設備之間應用Modbus協(xié)議時，對使用何種物理鏈路進行數(shù)據流動并沒有限制。

比如常用的有線方式：EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A、光纖、網線等。以及很多的無線方式等等的。實現(xiàn)的都是串行鏈路上的異步通信方式，同一時刻允許數(shù)據流向某一端的設備，不能同時出現(xiàn)兩端流動。Modbus的通信棧如下：

Modbus應用中常見的一些專業(yè)名詞

在應用Modbus的時候經?？梢钥吹揭恍I(yè)名詞以及英文縮寫，它們都是有著專業(yè)的含義和代表意義的。常見的縮略語如下：

ADU ：應用數(shù)據單元
HDLC ：高級數(shù)據鏈路控制
HMI ：人機界面
IETF ：因特網工程工作組
I/O ：輸入/輸出設備
IP ：互連網協(xié)議
MAC ：介質訪問控制
MB ：MODBUS 協(xié)議
MBAP ：MODBUS 協(xié)議
PDU ：協(xié)議數(shù)據單元
PLC ：可編程邏輯控制器
TCP ：傳輸控制協(xié)議
2W ：在 “電氣接口” 一章中定義的兩線制配置，或其中的一個接口。
4W ：在 “電氣接口” 一章中定義的四線制配置，或其中的一個接口。
2W+2W ：在兩線制系統(tǒng)中使用四線制接口的特殊配置。(需要時可參見 Schneider Electric Momentum 文件 870 USE 101 10)。
AUI ：連接單元接口 (Attachment Unit Interface)
公共端 ：EIA/TIA 標準中的信號公共端 (Common)。在兩線制或四線制 RS485 Modbus 網絡中，
信號和可選的電源的公共端。Power Supply 公共端
DCE ：一個 Modbus 設備。例如, 實現(xiàn)了 RS232 數(shù)據電路設備 (Data-Circuit Equipment) 的
可編程序控制器適配器。也稱作數(shù)據通信設備(Data Communication Equipment)。
設備 ：Modbus 設備
驅動器 ：發(fā)生器，或發(fā)送器
DTE ：一個 Modbus 設備。例如, 實現(xiàn)了 RS232 數(shù)據終端設備 (Data Terminal Equipment)編程終端或 PC
ITr ：干纜側的物理總線接口 (Interface on Trunk Side)。
IDv ：設備側的物理總線接口 (Interface on Derivation Side)。
LT ：線路終端(Line Termination)。
Modbus ：設備 實現(xiàn)了 Modbus 串行鏈路并遵循技術規(guī)范的設備。
RS232 ：EIA/ TIA -232 標準。
RS485 ：EIA/ TIA -485 標準。
RS485 ：Modbus 與該技術標準一致的兩線制或四線制網絡