Modbus RTU 協(xié)議概述

什么是 Modbus RTU？

Modbus RTU是目前在各種工業(yè)監(jiān)測設(shè)備中廣泛使用的開放式串口協(xié)議。本協(xié)議采用RS-232和RS-485串行接口進(jìn)行通訊，并且在商用 SCADA、 HMI、 OPC服務(wù)器及數(shù)據(jù)收集等方面具有廣泛的應(yīng)用。所以，可以輕松地將符合 Modbus的設(shè)備整合到一個新的或已有的監(jiān)測應(yīng)用中，并且可以提供實時的軟件支持。

Modbus 主/從技術(shù)

Modbus RTU協(xié)議通過主/從技術(shù)實現(xiàn)設(shè)備間的通訊。這就意味著，所有使用 Modbus RTU協(xié)議的應(yīng)用都會擁有一個總線和至少一個總線從站。Modbus Master一般是一種運(yùn)行著軟體的大型監(jiān)視電腦，與一種或多種 Modbus Slave裝置進(jìn)行通訊。

Modbus 從設(shè)備是執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)測量和控制系統(tǒng)中的開/關(guān)設(shè)備的設(shè)備。為了執(zhí)行這些任務(wù)，主站向 Modbus 從站發(fā)送消息，請求執(zhí)行特定任務(wù)。

Modbus RTU協(xié)議通過格式信息來實現(xiàn)主機(jī)與從機(jī)的通訊。該信息是由主系統(tǒng)啟動的，并將其傳送給 Slave裝置。然后，來自站點(diǎn)的請求數(shù)據(jù)或證實其完成了該請求。所有來自主站的報文都含有一個2字節(jié)（16比特） CRC （循環(huán)冗余校驗）檢查和值，以進(jìn)行差錯檢測。如果向 Modbus從站發(fā)送一個無效的請求，就會返回一個字節(jié)（8比特）的錯誤代碼值，以解釋為什么發(fā)生這個請求。

Modbus主控郵件中有一些關(guān)鍵信息。每個訊息都是以接收訊息的裝置的起始位址為起點(diǎn)。下面是函數(shù)號（或者指令），以進(jìn)行執(zhí)行。下面是需要的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以指定功能的正確運(yùn)行。從地址是一個0-247的單字節(jié)（8比特）值。Modbus函數(shù)編號也是一個字節(jié)值，在這個協(xié)議中有很多規(guī)范化的函數(shù)編號。支持所要求的函數(shù)所需要的數(shù)據(jù)的長度為一或多個字節(jié)。Modbus從站回應(yīng)訊息中會包含所有所需資料，包括所回應(yīng)的從站位址、功能號碼以及主要站的要求。

Modbus RTU 是免版稅且可定制的

Modbus RTU協(xié)議是一個免費(fèi)的協(xié)議。這樣，廠商就可以在他們的裝置中使用一個通用的 Modbus協(xié)議，并且增加定制的特性來存取他們的硬件。盡管這樣做有很大的優(yōu)勢，但是也會造成與不支持新定義特性的商用軟體程式之間的兼容問題。

Modbus協(xié)議包含了目前市面上幾乎所有的 SCADA、 HMI和數(shù)據(jù)收集軟件都支持的特性清單。下面是一個簡短的清單，用來完成大部分 Modbus裝置的讀和控制。從這個清單上看，“線圈”一般是一個繼電器或者一個數(shù)字輸出，而“寄存器”則是一個系統(tǒng)的狀態(tài)，一個模擬或者一個輸出的數(shù)值。每一家硬件廠商都有一張「注冊圖」，以詳述每一寄存器的位置及所述寄存器的資料。

Modbus 功能的縮寫列表：

功能 01 - 讀取線圈狀態(tài)

Modbus RTU函數(shù)01是用來從 Modbus從站點(diǎn)數(shù)據(jù)獲取裝置中讀出線圈的狀態(tài)或者數(shù)字輸出的狀態(tài)的。參見以下典型的指令和反應(yīng)和操作指南。

Modbus rtu通信協(xié)議格式

Modbus是一種通用的語言，適用于一個電子控制器?？梢杂蛇@樣的協(xié)議控制器彼此之間、控制器與其他裝置之間進(jìn)行通信，例如，以太網(wǎng)。這是一種普遍的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，各個廠家生產(chǎn)的控制裝置就能形成一個統(tǒng)一的工業(yè)網(wǎng)，對其進(jìn)行集中監(jiān)視。無論通過哪一種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，該協(xié)議都會定義控制器可以識別所用的信息結(jié)構(gòu)。

RTU的概念大家都知道了，它是一個遠(yuǎn)程的終端，可以監(jiān)控和測量任何一個地方的傳感器和裝置。rtu把測量到的狀態(tài)或者信號轉(zhuǎn)化為可以通過通訊介質(zhì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。同時，該系統(tǒng)還可以將來自中央電腦的信息轉(zhuǎn)化為指令，以完成對該裝置的功能控制。