ModBus是什么？與RS485協(xié)議區(qū)別與聯(lián)系有哪些？

RS485是廣泛用于工業(yè)實(shí)施中的串行數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)現(xiàn)RS485通信時(shí)，通常使用Modbus協(xié)議。這將RS485與通過以ASCII字符進(jìn)行傳輸進(jìn)行通信的RS232協(xié)議區(qū)分開來。要使用RS485協(xié)議處理設(shè)備，了解Modbus非常重要。

內(nèi)容

什么是RS485通訊？

什么是半雙工系統(tǒng)？

什么是Modbus？

——Modbus消息

——Modbus消息格式

串行傳輸模式

什么是RS485通訊

RS485 是類似于RS232的協(xié)議，用于實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信。兩種協(xié)議使用不同的電信號(hào)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

在工業(yè)環(huán)境中使用RS485接口的原因之一是它能夠?yàn)檫B接到同一總線的多個(gè)設(shè)備提供服務(wù)。

解決在查詢多個(gè)設(shè)備時(shí)需具有多個(gè)可用接口的需求?？梢酝ㄟ^使用總線終端器，移動(dòng)開關(guān)或?qū)⑿⌒碗娮杵鲾Q到端子上來實(shí)現(xiàn)此目的。（注意確保使用正確的接口，因?yàn)镽S485和RS32協(xié)議不完全兼容。）在RS232和RS485接口之間構(gòu)建網(wǎng)關(guān)（通常會(huì)看到RS485協(xié)議直接連接到USB，GSM或以太網(wǎng)端口。這種較便宜的方法消除了對(duì)使用任何其他組件的需求）

使用RS485端口的設(shè)備通常采用Modbus協(xié)議。

附表總結(jié)了RS485協(xié)議的特征。

RS485在平衡線上提供半雙工傳輸，覆蓋距離可達(dá)1.2 km。

半雙工系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)****機(jī)和接收機(jī)，通信由發(fā)送器發(fā)出，該發(fā)送器針對(duì)特定接收器發(fā)出請(qǐng)求。然后，發(fā)送方等待預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度以進(jìn)行答復(fù)，或者確定接收方不會(huì)再收到任何答復(fù)。

RS485網(wǎng)絡(luò)是基于主/從框架構(gòu)建的。主機(jī)扮演發(fā)送器的角色，向指定的從機(jī)發(fā)出請(qǐng)求，從機(jī)充當(dāng)接收器。主機(jī)監(jiān)聽響應(yīng)，如果未在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)獲得響應(yīng)，則將終止通信。

01）Modbus消息的原理。

在Modbus RS485網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)主站設(shè)備向連接的從站發(fā)送查詢時(shí)，

通信開始。從設(shè)備花時(shí)間監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中是否有專門針對(duì)它的查詢。

收到查詢后，它將執(zhí)行一個(gè)操作或?qū)χ鞣?wù)器做出響應(yīng)。查詢僅由主設(shè)備啟動(dòng)。

Modbus協(xié)議使主機(jī)可以選擇將消息尋址到特定從設(shè)備或同時(shí)與所有從設(shè)備進(jìn)行通信。這是使用特殊的“廣播”地址完成的。

讀寫操作使用線圈通過Modbus消息發(fā)送。線圈由16位字和二進(jìn)制寄存器組成。從站只能響應(yīng)收到的消息，而不能啟動(dòng)與主站的通信。

并行連接到RS485總線的每個(gè)從站設(shè)備都分配有唯一的Modbus從站ID。所有Modbus通信都從發(fā)送從站ID開始，以警告從站設(shè)備接受查詢或通知主站哪個(gè)設(shè)備提供了答復(fù)。

以與RS232連接相同的方式，需要正確配置從屬設(shè)備和主設(shè)備。如速度和奇偶校驗(yàn)之類的參數(shù)需要在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中同步。

02） Modbus消息格式

在協(xié)議中定義了主站和從站之間的Modbus通信中使用的消息格式。

Modbus查詢由該設(shè)備（或廣播）地址，限定任何請(qǐng)求操作的功能碼，與該請(qǐng)求返回的數(shù)據(jù)，和一個(gè)誤差校驗(yàn)字段組成。

Modbus響應(yīng)由該驗(yàn)證所請(qǐng)求的動(dòng)作已被獲取的字段，與響應(yīng)發(fā)送的數(shù)據(jù)，和一個(gè)差錯(cuò)檢測(cè)域的。如果從設(shè)備無法滿足請(qǐng)求或錯(cuò)誤影響消息的接收，則從設(shè)備將創(chuàng)建一條錯(cuò)誤消息作為其響應(yīng)。

Modbus通信采用兩種不同的串行傳輸模式：ASCII和RTU。

Modbus ASCII模式:將每個(gè)8位消息作為兩個(gè)ASCII字符發(fā)送。

ASCII模式的優(yōu)點(diǎn)包括能夠在文本控制臺(tái)上輕松監(jiān)視消息的功能。此模式還允許在不啟動(dòng)超時(shí)的情況下接受一秒鐘的間隔。

Modbus RTU（遠(yuǎn)程終端單元）模式以其他格式傳輸消息。這時(shí)一個(gè)8位消息包含兩個(gè)4位十六進(jìn)制字符。使用此傳輸模式的數(shù)據(jù)需要以連續(xù)流的形式發(fā)送，并且與ASCII模式相比，在可比較的波特率下具有更好的吞吐量。

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