Modbus是當(dāng)今仍在使用的最古老的工業(yè)通信協(xié)議之一。繼續(xù)閱讀以了解該協(xié)議的工作原理以及如何使用它進(jìn)行監(jiān)視和控制。

什么是Modbus?

當(dāng)工業(yè)電子設(shè)備相互通信時(shí)，它們需要使用通用的通信協(xié)議，例如Ethernet/IP、ProfiNet或EtherCat。在這些通信協(xié)議中，Modbus是當(dāng)今仍在使用的最古老的協(xié)議之一。

Modbus于1979年由Modicon創(chuàng)建，最初用于與Modicon系列PLC進(jìn)行通信。今天，Modbus是PLC和自動(dòng)化設(shè)備制造商使用的開(kāi)放協(xié)議。

由于Modbus是一個(gè)“開(kāi)放”標(biāo)準(zhǔn)，任何制造商都可以使用該協(xié)議，而無(wú)需向維護(hù)該標(biāo)準(zhǔn)的組織支付費(fèi)用。由于協(xié)議能夠駐留在不同類型的基礎(chǔ)設(shè)施上，因此經(jīng)常會(huì)看到同一Modbus網(wǎng)絡(luò)上的多個(gè)制造商都在相互通信。由于這些原因，可以在PLC、HMI、傳感器和運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備上找到Modbus。在某些情況下，Modbus與其他協(xié)議一起出現(xiàn)，例如Ethernet/IP或ProfiNet。

Modbus協(xié)議

Modbus協(xié)議在主/從通信模板(在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)中通常也稱為客戶端/服務(wù)器模型)上工作。這意味著只有主站(客戶端)可以請(qǐng)求數(shù)據(jù)，通常，PLC或自動(dòng)化控制器是網(wǎng)絡(luò)中的主站(客戶端)。

主設(shè)備可以選擇廣播消息或直接尋址網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備，從設(shè)備只能響應(yīng)直接尋址的消息。從設(shè)備還可以根據(jù)從主設(shè)備接收到的消息執(zhí)行操作。

每條消息都有一個(gè)地址、一個(gè)功能代碼、一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器和一個(gè)循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)寄存器。從設(shè)備將比較消息地址，如果與分配的地址匹配，則設(shè)備將執(zhí)行功能代碼。

Modbus功能代碼

因?yàn)閺脑O(shè)備不廣播它們的信息，所以主設(shè)備需要請(qǐng)求或“輪詢”有關(guān)從設(shè)備的信息。或者，主機(jī)可以發(fā)送輸出命令來(lái)告訴從機(jī)哪些線圈或寄存器需要更新。這些命令是使用功能代碼執(zhí)行的。這些代碼是兩個(gè)字節(jié)長(zhǎng)或一個(gè)字(16位)的十六進(jìn)制編號(hào)，最高有效字節(jié)在前或“big-endian”。

通常，Modbus網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)設(shè)備都會(huì)有四個(gè)存儲(chǔ)寄存器：離散輸入、線圈輸出、輸入寄存器(輸入數(shù)據(jù))和保持寄存器(輸出數(shù)據(jù))。可以使用功能代碼讀取或操作這些存儲(chǔ)寄存器。

設(shè)備使用這些內(nèi)存寄存器來(lái)控制或監(jiān)控自己。例如，VFD可能使用離散輸入或寄存器來(lái)啟動(dòng)、停止或重置故障。輸入寄存器可用于設(shè)置速度或頻率，保持寄存器可用于顯示速度或頻率輸出。傳感器可能只能讀取輸入寄存器，這是傳感器值所在的位置。

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