Modbus是当今仍在使用的最古老的工业通信协议之一。继续阅读以了解该协议的工作原理以及如何使用它进行监视和控制。
当工业电子设备相互通信时,它们需要使用通用的通信协议,例如Ethernet/IP、ProfiNet或EtherCat。在这些通信协议中,Modbus是当今仍在使用的最古老的协议之一。
Modbus于1979年由Modicon创建,最初用于与Modicon系列PLC进行通信。今天,Modbus是PLC和自动化设备制造商使用的开放协议。
由于Modbus是一个“开放”标准,任何制造商都可以使用该协议,而无需向维护该标准的组织支付费用。由于协议能够驻留在不同类型的基础设施上,因此经常会看到同一Modbus网络上的多个制造商都在相互通信。由于这些原因,可以在PLC、HMI、传感器和运动控制设备上找到Modbus。在某些情况下,Modbus与其他协议一起出现,例如Ethernet/IP或ProfiNet。
Modbus协议在主/从通信模板(在现代网络中通常也称为客户端/服务器模型)上工作。这意味着只有主站(客户端)可以请求数据,通常,PLC或自动化控制器是网络中的主站(客户端)。
主设备可以选择广播消息或直接寻址网络上的设备,从设备只能响应直接寻址的消息。从设备还可以根据从主设备接收到的消息执行操作。
每条消息都有一个地址、一个功能代码、一个数据寄存器和一个循环冗余校验(CRC)寄存器。从设备将比较消息地址,如果与分配的地址匹配,则设备将执行功能代码。
因为从设备不广播它们的信息,所以主设备需要请求或“轮询”有关从设备的信息。或者,主机可以发送输出命令来告诉从机哪些线圈或寄存器需要更新。这些命令是使用功能代码执行的。这些代码是两个字节长或一个字(16位)的十六进制编号,最高有效字节在前或“big-endian”。
通常,Modbus网络上的每个设备都会有四个存储寄存器:离散输入、线圈输出、输入寄存器(输入数据)和保持寄存器(输出数据)。可以使用功能代码读取或操作这些存储寄存器。
设备使用这些内存寄存器来控制或监控自己。例如,VFD可能使用离散输入或寄存器来启动、停止或重置故障。输入寄存器可用于设置速度或频率,保持寄存器可用于显示速度或频率输出。传感器可能只能读取输入寄存器,这是传感器值所在的位置。
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