主题 2020年9月15日
自动化与现场设备之间实现快速通信:MODBUS

MODBUS协议是一个基于主站/从站或客户端/服务器架构的通信协议。此协议的主要目的是实现自动化与现场设备之间可靠、快速的通信。

MODBUS的优点:

  • 符合标准的统一数据交换
  • 快速数据传输
  • 独立于技术和制造商

MODBUS简介

成熟的MODBUS协议由1979年提出的适于PLC的Modbus协议衍生而来, 已经成为标准化协议。优势:简单合理的MODBUS协议可以保证快速ETHERNET数据传输。独立的数据结构可实现不同厂家设备间的通信。

MODBUS应用实例

MODBUS可连接一个主站(例如PC)和多个从站(例如,测量和控制系统)。可提供两个类型:一种适用于串行接口(RS-232和RS-485),另一种适用于以太网接口。

以下数据传输运行模式:

  • MODBUS TCP:基于客户端/服务器模型的ETHERNET TCP/IP通信
  • MODBUS RTU:通过RS-232或RS-485实现异步串行传输
  • MODBUS ASCII:除了数据格式不同,其他类似于RTU协议;使用频率较低

MODBUS TCP/IP – 实现快速便捷通信

MODBUS TCP可建立客户端/服务器之间通信。唯一要求就是节点在同一IP地址范围内。

其他设置通过设备地址完成;但是,不能在每个制造商的产品上手动完成。例如,您可以使用设备地址,通过MODBUS-TCP-MODBUS-RTU网关寻找MODBUS RTU的IP地址,找到连接到此网关的MODBUS RTU节点。自2007年起,IEC 61158标准提出了MODBUS/TCP的规定,在IEC 61784-2中将其称为CPF 15/1。

MODBUS系统图形

Modbus RTU

MODBUS RTU通过RS-232或RS-485建立串行主站/从站之间的通信。为了寻找MODBUS RTU地址,必须首先清楚和/或定义串行通信参数。这些参数包括波特率、奇偶校验和停止位。要通过主站寻址的从站地址也开始起作用。在这种情况下,对于RS-232,导线长度限制为15 m,对于RS-485,导线长度限制为1200 m。