Modbus协议,作为当今工业控制领域的通用通讯协议,在无数物联网产品中得到应用,工业、农业等物联网解决方案中都有其身影。
通过Modbus协议,控制器相互之间、或控制器经由网络(如以太网)可以和其它设备之间进行通信。Modbus协议使用的是主从通讯技术,即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为Modbus Master,从设备方使用的协议称为Modbus Slave。典型的主设备包括工控机和工业控制器等;典型的从设备如PLC可编程控制器等。Modbus通讯物理接口可以选用串口(包括RS232和RS485),也可以选择以太网口。
常用的MODBUS通讯规约有两种,一种是MODBUS ASCII,一种是MODBUS RTU。每个设备必须都有相同的传输模式。所有设备都支持RTU模式,ASCII传输模式是选项。
(1)ASCII传输方式
Modbus串行链路的设备被配置为使用ASCII模式通信时,报文中的每8位字节以两个ASCII字符发送。例:字节0X5B会被编码为两个字符:0x35和0x42进行传送(ASCII编码0x35="5",0x42="B"),这样传输效率会降低。
在ASCII模式,报文用特殊的字符区分帧起始和帧结束。一个报文必须以一个‘冒号’(:)(ASCII十六进制3A)起始,以‘回车-换行’(CRLF)对(ASCII十六进制0D和0A)结束。设备连续的监视总线上的‘冒号’字符。当收到这个字符后,每个设备解码后续的字符一直到帧结束。报文中字符间的时间间隔可以达一秒。如果有更大的间隔,则接受设备认为发生了错误。
(2)RTU传输方式
当设备使用RTU(RemoteTerminalUnit)模式在Modbus串行链路通信,报文中每个8位字节含有两个4位十六进制字符。这种模式的主要优点是较高的数据密度,在相同的波特率下比ASCII模式有更高的传输效率。每个报文必须以连续的字符流传送。