在现实世界中，工业自动化设备与设备之间的通信是通过总线系统。具体的说，是通过不同类型的通信协议，这取决于过程自动化设备制造商。这种通信协议可能是封闭的也可能开放的。许多制造商都在适应这些开放协。

OPEN protocal “开放协议”意味着发布规范并且任何人可以自由的通过许可使用。开放协议通常由 公司组合支持，用户组，专业协会和政府。这为用户提供了更广泛的设备选择或可用于满足特定应用的系统。开放协议的优点包括多个制造商的支持，软件供应商和安装/服务组织，积极的社区团体寻求支持，能够保持最新状态并在未来增加功能。

最常见的自动化开放协议之一就是今天使用“Modbus”。

通过这篇文章 我们将讨论

1.什么是Modbus通信协议

2.业内使用的Modbus通信类型。

Modbus通信协议是最早的到目前为止最流行的自动化协议在过程自动化和SCADA领域（监督控制和数据采集）。了解如何创建基于Modbus的网络对任何电气工程师都是十分重要和必要的。

Modbus是一种通信协议由Modicon于1979年出版用于其可编程逻辑控制器（PLC）。

Modicon现在由施耐德电气拥有。Modbus提供通用语言用于彼此通信的设备和设备。

例如，Modbus启用系统上的设备测量连接在同一网络上的温度和湿度将结果传达给监控计算机或PLC。以及Modbus协议的开发和更新由Modbus组织管理。Modbus组织是用户和供应商的协会符合Modbus标准的设备。

Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：

1.公开发表并且无著作权要求

2.易于部署和维护

3.对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制

Modbus允许多个 (大约240个) 设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的设备，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。

串行端口（RS-485）存在多个版本的Modbus协议，而以太网最常见的是ModbusRTU，ModbusASCII，ModbusTCP和ModbusPlus。

Modicon发布了Modbus通信接口用于基于主/从架构的多点网络。实现Modbus节点之间的通信带有发送请求和读取响应类型的消息。Modbus是一个描述的开放标准消息传递通信对话框。

Modbus通过多种类型的物理介质进行通信例如串行RS-232，RS-485，RS-422和以太网。选择设备时请确认需要的物理介质。

原始的Modbus接口运行RS-232串行通信，但大多数后来的Modbus实现使用RS-485因为它允许更长的距离，更高的速度以及单个多点网络上多个设备的可能性。通过串行RS-485物理介质进行主从Modbus通信使用双绞线进行发送和接收连接。

在RS485或RS232等简单接口上，Modbus消息以简单形式通过网络发送并且网络将专用于Modbus通信。但是，如果您的网络需要多个不同的设备使用更通用的网络系统，如基于以太网的TCP/IPModbus消息嵌入在以太网数据包中使用此物理接口规定的格式。所以在这种情况下，Modbus和其他类型的混合协议都可以同时在同一物理接口上共存。

主要的Modbus消息结构是点对点的。Modbus能够在点对点和多点网络上运行。

Modbus设备使用主从技术进行通信其中只有一个设备可以发送请求。其他设备通过向主站提供所请求的数据来响应，或者通过采取查询中请求的操作。从机是任何外围设备，如I/O传感器，阀门，网络驱动器，或其他测量类型的设备。从站处理信息和使用Modbus将其响应消息发送给主站。

主站可以向个别从站发送也可以向所有从站发送广播消息。从站只返回主站单独给他们发送的请求响应，但不回应广播信息。

从站不会自己发送消息给主站，只能回复从主站发送的消息请求。

主站的的消息请求将包含总站地址（或广播地址）以及一个带有读/写命令的功能码，以及数据内容、（数据内容是由主站发出）和CRC校验码构成。

CRC校验码是主站或从站在传输或响应开始时进行数据校验以验证传输数据是否正确。从站的回应包括确认收到请求的字段，要返回的数据和错误检查数据。

如果没有错误发生，则从站的响应包含所请求的数据。

如果从站收到的消息查询中发生错误，或者如果从站无法执行请求的操作，从站将返回异常消息作为其响应。

从站发送的CRC校验码允许主机确认消息内容有效。

此文章分上下两篇，通过上篇您了解了Modbus通信协议的含义以及业内使用的Modbus通信类型。

在下篇中，我们将讨论这些特征Modbus通信协议如何在设备之间工作。

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