网络由以下来定义：
□拓扑（总线，令牌环，星形，树状，网状等等）
□物理局限（长度，速率，用户数量，等等）
□所采用的传输媒体（线缆，光缆，无线电波等）
□网络接入类型（随机接入，主从站，带或不带故障管理的令牌环，等等）
□传输模式（同步/异步，分组，串行/并行，NRZ/曼彻斯特编码，等）
□协议（TCP/IP，FIP，MODBUS，等）。
系统
每秒钟的波特和比特数
当选用线缆时所要考虑的重要的参数是带宽。带宽与由波特表示的调制速率有关。
波特经常被错误的表示为每秒的比特数。
该参数对用户非常有用。两者容易混淆是由于它们的比价通常为1。
比价为2表示吞吐量是通讯速率的二倍。
结构体系
(以推荐的SubD9连接，波特率1200时最大长度3000米，
波特率9600时最大长度300米，总线拓扑。)
（以SubD9或25pts 连接，波特率19200时最大长度15米。）
（以推荐的SubD9连接，波特率19200时最大长度1200米。）
（以推荐的SubD9连接，波特率19200时最大长度1200米，总线拓扑。）
拓扑
总线 环 星形
点对点
从电源电压（12V或24V）获得的20mA电流流经回路。对于正常线路（20mA：线路静止状态）连接每个站大约损失125V。
□从站的发送器通常和主站的接收器串行连接（正常
线路，20mA静止状态）：
主站从站从站从站
□从站的发送器能和主站的接收器并行连接。在此例
中，线路的静止状态是0mA：
主站从站从站从站
实际的DB25-DB25连接
定义：DTE（数据终端设备）表示终端或计算机。
定义：DCE（数据通讯设备）表示调制解调器（或打印机）。□用直接的PIN-TO-PIN电缆连接不同类型的设备（DTE-DCE）。
□用特殊电缆连接相同类型的设备：
2DTE-DTE，用NUL-调制解调器电缆，
2DCE-DCE，用NUL-终接电缆。
注意：术语“DCE”和“DTE”与连接器的类型和性别无关。
标准的RS232C不能明确定义连接器是插头型还是插座型。它的目的只是标准化其连接器针及所用电压的功能和用途。
定义：并行通讯是指8位二进制码元（1个字节）同时传输。字节中的8个比特同时送往通讯介质。
打印机通常用带有DB25连接器的并行电缆连接到计算机上。
并行电缆的最大长度是30米。并行电缆太长会使所传输的数据出错，这是由于电磁干扰和矩形波发生变形。（当为比特1或0时）
定义：串行通讯是指比特一个接一个传输。
该模式用于两个机器间的距离太远而不能用并行连接的情况。注意计算机和调制解调器以串行连接。制造商通常按照标准RS232-C来做。
推荐的串行电缆的最大长度是30米，如果考虑到标准
RS232-C所规定的电气特性，还可采用更长的电缆。
DB9-DB25物理连接
一些终端和计算机可能有一个DB9类型的RS232-C 串行连接器。在上图中，RS232-C 串行连接采用一个DB9到DB25的电缆。
DB9和DB25连接器的对应关系。
DB9管脚输出图
载波侦听 数据准备好 接收数据 请求发送 发送数据 允许发送 数据终端准备好 环指示器 信号地线
标准布线
保护地线 发送数据线 接收数据线 RTS CTS DSR 信号地线 DCD （RLSD ） DTR RI
直接DB25-DB25连接
Nul-modem 布线
GRND GRND 发送数据线 发送数据线
接收数据线 接收数据线 RTS RTS CTS CTS DSR DSR 信号地线 信号地线 DCD （RLSD ）DCD （RLSD ） RI
RI
Nul-terminal 布线
GRND GRND 发送数据线 发送数据线
接收数据线 接收数据线 RTS RTS CTS CTS DSR DSR 信号地线 信号地线 DCD （RLSD ）DCD （RLSD ） RI
RI
RTS/CTS 或XON/XOFF 流量控制
推荐的硬件模式：用从RS-232串行接口的管脚RTS/CTS 发出的信号命令DTE 停止发送。该模式最安全且使用最广。 软件模式要求调制解调器发送两个不同的ASCII 代码到终端以命令它停止（XOFF ）或继续（XON ）发送： □ XON Ctrl-Q ASCII 11 Hex. □ XOFF Ctrl-Q ASCII 13 Hex.
所有的IBM PC 机及其兼容机都允许通过RTS/CTS 进行流量控制，但一些Apple 机不可以。
如果缓冲是满的，调制解调器在任何时候能给DTE 发信号通知其在发送前等待特定的时间。
定义：流量控制允许接收器当其缓冲寄存器达到其容量的90%时，命令终端停止发送。有两种控制类型：硬件和软件。
不管所采用的方法如何，流量控制能提高终端（DTE ）的发送速率，从而使其高于调制解调器的在线吞吐量。
RS485链接
连接器类型：
○“SubD9针”连接器被推荐用于施耐德产品，在这些案例中做如下连接：
□ 针9（发送数据+）=A ， □ 针5（发送数据-）=B □ 针8（接收数据+）=A ’， □ 针4（接收数据-）=B ’ □ 针1（信号地线）=C/C ’。 环境：
□ 环境和存储温度：考虑产品和电缆的特性。 □ 电磁适应性： 2考虑应用规则，
2产品应与“CE ”指示的相一致。
电气特性：
□ 电压量级：±5V （有差别的）。
□ 发送器：最小输出电压：1.5V/54Ω。 □ 接收器：最小灵敏度±0.2V 。 □ 介质类型：屏蔽双绞线。 □ 介质的阻抗特性：Zc=120Ω.
□ 一般模式的最大电压：-7V 到12V （Zc=120Ω时）。 □ 发送器输出最大电流：250Ma 。 □ 负载和线路极化：是。 □ 负载电阻：120Ω。 □ 极化阻抗：470Ω。
注意：如果想减小一般模式电压的最大偏移量，可以尝试：
□ 采用具有低阻抗特性的电缆。 □ 连接更多的负载到总线上（例如：对于50个连接点，
Umc=-1到5V ）。
TSB89说明单规定如果线路上最快的发送器的传输时间大于同一线路的传播时间的两倍（同一方向），连接不是发送（SIC ）。负载阻抗是不重要的。
RS485连接有以下特性： □ 总线上负载的最大数目：
32（Zc=120W 且Ucm=-7V 到12V 时）。
□ 标准拓扑：连接点的链路。 □ 可能拓扑： 2 点到点， 2 总线型多点接入（2到4线）， 2多点（1个发送器和多个接收器），
21个接收器和多个发送器。 □ 不推荐拓扑：星型。 □ 两点间最大距离：27cm. □ 分接头的最大长度：1m （和
ISO/IEC 8482相一致）。 □ 传输速率：
4800/9600/19200波特。 □ 协议类型：我们采用的
Modbus/Jbus 。
□ 所需安全性：研究网络的
更多细节以调整变量参数。
□ 应用所需的吞吐量：根据
需求取足够裕量，最大取10Mbits/s 。 □ 控制线：无。
标准EIA 485A（98年3月更新）和TSB89（TIA/EIA-485-A应用手册）
连接和标识：
关键字：
□G=发生器
□A&B=发生器连接点
□C=发生器的节点
□R=接收器
□A’&B’=接收器连接点
□C’=接收器的节点
□T=发送器
□A/A’&B/B’=发送器的连接点
□C/C’=发送器节点
□RL=负载阻抗。
电气状态：
当二进制数“1”时，发送器的线路“A”相对线路“B”为负电。
当二进制数“0”时，发送器的线路“A”相对线路“B”为正电。
信号传输时间：
相关信号形式的约束：
□tr&rf<0.3x tui.
□在两次传输之间（tr后，tf前），Vt或Vt*的值不应超过Vss+10%。
□Vt和Vt*不应超过5V。
RS232/RS485
RS232/RS485标准的定义： ○ RS232：
□ 与EIA 标准一致， □ PC 连接电缆<20米，
□ 和PC 端口匹配的传输速率， □ 流量管理/存在控制信号： -RTS （请求发送）；DCE /E DCE ， -CTS （允许发送）；DCE /E DCE ， -DCD （数据载波侦听）， -DSR （数据设置准备好），
-DTR （数据终端准备好）DCE /E DCE 。 □ 如果可能选择接口类型（DTE/DCE ），选择DCE 。 ○RS485：
□ 与EIA 标准一致， □ 连接电缆<1200米，
□ 与设备匹配的传输速率， □ 线路极化的可能性（Rp ）， □ 线路负载的可能性（Rp ）， □ 2线或4线管理，
□ 数据格式的一致性（开始位，停止位，奇偶校验位，等） □ 线路上32（至少）模数的可能性。
标准RS232C 规定所有办公室里的个人电脑至少配有一个串行端口（COM1）。需要用于电气等级的适配器（RS232/RS485接口）。在许多场合，例如“工业的”PC 机，如果能安装一个支持RS485标准的卡，适配器是不需要的。
调制解调器
字符不能通过电话线（ISDN 线路除外）直接传输。两个人之间的电话交谈是模拟信号，因为振幅和相位随时发生变化。
字符1和0的传输映射为连续电压的变化，但不能直接加入电话线上。调制解调器用来将这些字符“调制”为模拟信号。 有以下四种调制方法：
定义：MODEM ，或调制解调器是用于模拟信号和数字信号之间进行转化的设备。 □ 振幅调制
□频率调制
□ 相位调制（同步化）
□ 复合调制（例如：振幅和相位）
对于长距离通讯，最容易的解决办法是使用现有的电话网。这就需要调制解调器。
电话公司分派成对的线到他们的客户；每对线代表一个不同的电话号码。每一对这样的电话线都连到一个电话中心站称为“交换机或PABX”的特殊的计算机上。该计算机用来设置呼叫方和被叫号码之间的通讯链接。
计算机只能处理二进制格式的信息，如1或0。
对于电话交换必须：
□将所拨号码解码。
□获取用户间的通讯链接。
□将模拟通话转换为数字格式（1和0）。
□处理数字数据。
□重新调制数字数据得到模拟信号。
定义：
□PABX：公共自动分支交换机
□A/D：模/数转换器
□D/A：数/模转换器
□CPU：中央处理器
□CALLER：拨号用户
□PERSON CALLED：接收电话呼叫的用户
专用线和调制解调器
通过电子交换（PABX）在电话线上建立的连接被称为“暂时的”，因为它仅提供任何人在任何时候都可以进行的简单电话呼叫。当通讯终止，线路被释放。设置调制参数，开始电话线上的通讯，管理线路等需要特殊的软件。
专用线提供点到点连接。该连接不用通过电话交换。它是永久的，需要不同于电话的部件来操作。这样的连接一年365天，一天24小时都在服务。带宽3KHZ的专用线可承载19.2KBps(28.8KBpsV.FC和3600Hz的V.34)。
局域调制解调器链接
该类型的链接用于建筑内部，专用区域里，以及长距离的传输或有干扰环境的情形下。
ISDN连接
定义：ISDN（综合服务数字网络）是采用高于用户级别的
数字信号的电话网络。它的特性使它对于传输两个公司之间跨越中等距离具有中等尺寸的数字数据非常有用。 在此应用中，ISDN 将逐渐取代模拟电话服务。（未来ISDN 的竞争对手将是DSL 技术和相应电缆。）这种类型的数字连接不使用调制解调器；它需要终端适配器或其它的专用插件。这些设备的配置和调制解调器基本相似，但它们具有随所用模型不同而变化的附加的不同特性。
定义：调制解调器的调制速率一定不能和计算机COM 端口的速率相混淆。调制解调器速率代表DCE 的传输速率，而COM 端口速率代表DTE 的传输速率。调制解调器通讯速率可根据电话网络的负载在交换过程中发生改变。对于高的传输速率，推荐使用RTS/CTS “硬件”流量控制。
推荐安装
硬件：
□ 调制解调器通常用电话接线来传送数据，并用串行接
线连到PC/MAC/终端。
□ 当安装PCMCIA 调制解调器时，参看厂商的说明书。 □ 将电话线接到调制解调器的LINE 输出口（而不是
PHONE 输出口）。（其它术语有时也被采用。） □ 把串行电缆连接到调制解调器上的RS232输出口和
PC/MAC/终端。
□ 首先将外部电源连到220V 线，然后接到调制解调器
上。（首先必须确认调制解调器设置在OFF 位置。） 软件：
□ 随调制解调器提供的软件一般不能用于性能测试。这
样我们推荐一款终端仿真器来完成首次操作测试。 □ 随PCMCIA 调制解调器一起提供的还有驱动程序和安
装说明。也可参看安装在PC 操作系统上的驱动程序。 和调制解调器的串行连接： ○一旦调制解调器打开：
□ 确认调制解调器成功通过测试且处于READY 模式（根
据它的LEDs 准备操作），
□ 以调制解调器或PC/MAC/终端支持的最大波特率配置
终端仿真器（或终端）。
-选择9600，19200，38400，57600或115200，
-选择8个数据比特，1停止位，没有奇偶校验（8，1， N 或8N1）。
□ 键入命令AT[ENTER]并确认调制解调器反馈OK 。如
果情况属实，PC/MAC/终端和调制解调器链接已经正常工作（但没有任何真正流量控制测试）。 和电话线的连接：
○现在你的仿真器开始和调制解调器通讯：
一般特性：
□ 工业用或商用调制解调
器（根据用途）。
□ 模拟的/数字的（根据是
否接到电话网）。 □ 可改变的传输速率（电话
网上）。
□ AT 命令接受用于参数设
定。
□ RS232输入可用（和
MODBUS 相匹配的速率）。
□ 可利用干式接点输入初
始化呼叫。
□ 与EMC 指令一致。
串行连接所最常遇到的问题就是不合适的速率以及电缆不支持硬件流量控制。
电话线连接最普通的问题
□ 键入命令ATDP161[ENTER]，
□ 调制解调器将开始拨号；你应该听调制解调器喇叭传
出的时钟脉冲。
□ 调制解调器<->电话线链接正常。 □ 然后你可用CARPE 拨号（或者另一个服务提供者的拨
号）测试带数据的连接。
□ 在这一点，如果所有步骤都操作正常，你的安装就部
分完成了。
如果不被过滤（在调制解调器中，用外部过滤器或通过远程通讯服务）掉，直接返回脉冲将干扰调制解调器，尤其是当没有纠错功能时。 调制解调器参数：
□ 纠错功能可以消除经常被干扰的电话网络上的很大数
量的传输错误。ITU 标准V.42比MNP-4（来自Microcom ）更快更好。
□ 数据压缩可被用于加速未被压缩数据的传输。采用
ITU 标准V .42bis ，数据压缩率可高达4：1，被压缩数据可以识别。MNP-4仅能提供2：1的压缩率。 □ 流量控制：低速的调制解调器只有在手册中被称为
ON/XOFF 的软件流量控制，但是高速调制解调器必须采用带RTS/CTS 控制线的硬件流量控制。可能有一些调制解调器采用两种模式，但我们并不推荐。
是：
□ 不合适的电话线（例如，
不适应瑞士标准）。
□ 墙上的插口铺设不正确。 □ 电话连接：
-连到有2个电话的双插口， -连到特殊的传真/电话线， -连到专用交换机
对于一些应用，知道调制解调器的参数并如何设置它们是很有用的。
以AT （贺氏公司产品兼容的）开始的指令根据调制解调器有所不同。采用Rockwell 芯片的调制解调器都有相同的指令。这样我们最好描述功能而非特殊指令。
调制解调器参数： □ 纠错功能， □ 数据压缩， □ 流量控制。
注意：调制解调器参考手册是最有用的信息资源。这儿给
合适的电缆
调制解调器和PC/MAC/终端（DTE ）之间的串行链接电缆应该包括所有的重要信号。 □DB-25和DB-25：
注意：应用在大多数应用中的普遍范例。
链接调制解调器到电话插座的绝大多数电缆遵守国际连接标准。这个标准和在瑞士所用的标准不同。
□MINI-DIN和DB-25：
注意：MINI-DIN8连接器用于MACINTOSH计算机
ASCII 和RTU 帧的区别
有些设备可采用两种格式中的任何一种：
□ 采用RTU 格式，用户可以在同样的传输速率下获得较
高的数据吞吐量。
□ ASCII 提供较大弹性的内藏字节记数（直到1秒）和
真正的同步传输。
Modbus 和Modbus+之间的区别
□ 在Modbus 协议中，接收器读取地址并以此确认了消
息所访问的模数。接收器还决定消息的长度，这样就能检验出被截断的消息。
□ 在Modbus+里，发送器将Modbus 地址转化成带有节
点和网络访问通路的地址。
Modbus/Jbus
时间少于设备处理时间（周转时间）。
定义：ASCII ，美国信息交换标准码。
定义：RTU ，远程终端设备。 所有的两种帧格式都可用于Modbus 协议，但是它们互相不匹配。通过Modbus 通讯的大约95%的模块使用RTU 帧。
定义：Modbus 协议采用带有标准头部和尾部的帧。地址放在帧的头部。
定义：Modbus+协议采用带有特定于网络的开始和结束分界符的帧。目的地址集成在协议中。
Jbus 协议采用部分的Modbus 协议。
注意：产品（模块）可能包括部分的Modbus 功能（参看产品说明书）。
注意：@Modbus 从1开始，而@Jbus 从0开始。
异常代码
扩展功能（子功能） 注意：功能13有43个子功能；Jbus 仅用了其中6个。
Modbus 协议能用于读或写一个或多个的字符，一个或多个指令字，事件计数器或诊断计数器的内容。
交换的描述
广播指令总是写指令。从站不答复这些指令。
交换在主站初始化时发生。它们包括从主站发起的询问和从从站发回的响应。
所有交换的帧具有相同的结构。
CRC16 从主站发起的询问访问以下的任意一种：
□ 某个特定从站（通过询问
帧的第一个字节的数字来识别。）
□ 所有从站（广播）。
GB/T ××××—×××× 前言 -----------串行链路和TCP/IP上的MODBUS标准介绍 该标准包括两个通信规程中使用的MODBUS应用层协议和服务规范： ·串行链路上的MODBUS MODBUS串行链路取决于TIA/EIA标准：232-F和485-A。 ·TCP/IP上的MODBUS MODBUS TCP/IP取决于IETF标准：RFC793和RFC791有关。 串行链路和TCP/IP上的MODBUS是根据相应ISO层模型说明的两个通信规程。 下图强调指出了该标准的主要部分。绿色方框表示规范。灰色方框表示已有的国际标准（TIA/EIA和IETF标准）。 Modbus 协议规范 45页 MODBUS应用层MODBUS报文传输在TCP/IP 上的实现指南49页 在TCP/IP上的MODBUS映射 TCP IETF RFC 793 MODBUS报文IP IETF RFC 791 传输在串行链路 上的实现指南 45页 串行链路主站/从站以太网II/802.3 IEEE 802.2 TIA/EIA-232-F TIA/EI A-485-A 以太网物理层 MODBUS标准分为三部分。第一部分（“Modbus协议规范”）描述了MODBUS事物处理。第二部分（“MODBUS报文传输在TCP/IP上的实现指南”）提供了一个有助于开发者实现TCP/IP上的MODBUS应用层的参考信息。第三部分（“MODBUS报文传 输在串行链路上的实现指南”）提供了一个有助于开发者实现串行链路上的MODBUS 应用层的参考信息。
GB/T ××××—××××第一部分：Modbus协议 1
MODBUS通讯协议说明 1、概述 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 本文档通信协议说明详细地描述了MODBUS设备的输入和输出命令、信息和数据，以便第三方使用和开发。 1.1通信协议的作用 使信息和数据在上位机（主站）和MODBUS设备之间有效地传递，允许访问MODBUS设备的所有测量数据。 MODBUS设备可以实时采集现场各种数据值,具备一个RS485通讯口，能满足MODBUS监控系统的要求。 MODBUS设备通信协议采用MODBUS RTU协议,本协议规定了应用系统中主机与MODBUS 设备之间，在应用层的通信协议，它在应用系统中所处的位置如下图所示： 本协议所处的位置 从机: 1.2 物理接口： 连接上位机的主通信口，采用标准串行RS485通讯口，使用压接底座。 信息传输方式为异步方式，主要配置参数，一般默认：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验，数据传输缺省速率为9600b/s 2、MODBU通信协议详述 2．1 协议基本规则 以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。 1）所有回路通信应遵照主/从方式。在这种方式下，信息和数据在单个主站和从站（监控设备）之间传递。 2）主站将初始化和控制所有在通信回路上传递的信息。 3）无论如何都不能从一个从站开始通信。 4）所有环路上的通信都以“打包”方式发生。一个包裹就是一个简单的字符串（每个字符串8位），一个包裹中最多可含255个字节。组成这个包裹的字节构成标准异步串行数据，并按8位数据位，1位停止位，无校验位的方式传递。串行数据流由类似于RS232C中使用的设备产生。 5）所有回路上的传送均分为两种打包方式： A) 主/从传送 B) 从/主传送 6）若主站或任何从站接收到含有未知命令的包裹，则该包裹将被忽略，且接收站不予响应。
基于tcp/ip协议的modbus 业以太网与Modbus TCP/IP 一以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s 速度物理层有： (1)10Base5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m； (2)10Base2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m； (3)10Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100Base Tx双绞线、100Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2～3km，单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s 为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：首先要考虑高温、潮湿、振动；二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰；三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。
MODBUS-TCP 协议 一以太网的标准 以太网是一种局域网。早期标准为IEEE 802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s 速度物理层有： (1)10 Base 5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m； (2)10 Base 2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m； (3)10 Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。 快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。 目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2～3km，单模光纤可大于100km。千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s 为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。 二工业以太网与商用以太网的区别 什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：首先要考虑高温、潮湿、振动；二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰；三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。 三TCP/IP 1. 为什么使用TCP/IP？ 最主要的一个原因在于它能使用在多种物理网络技术上，包括局域网和广域网技术。TCP/IP协议的成功很大程度上取决于它能适应几乎所有底层通信技术。 20世纪80年代初，先在X.25上运行TCP/IP协议；而后又在一个拨号语音网络(如电话系统)上使用TCP/IP协议，又有TCP/IP在令牌环网上运行成功；最后又实现了TCP/IP远程
第一章 Modbus 协议 □ 介绍Modbus 协议介绍 □ 两种串行传输模式 □ 信息帧 □ 错误检查方法 Modbus 协议介绍 Modbus 可编程控制器之间可相互通讯，也可与不同网络上的其他设备进行通讯，支撑网络有Modicon 的Modbus 和Modbus+工业网络。网络信息存取可由控制器内置的端口，网络适配器以及Modicon 提供的模块选件和网关等设备实现，对OEM(机械设备制造商)来说，Modicon 可为合作伙伴提供现有的程序，可使Modbus+网络紧密地集成到他们的产品设计中去。 Modicon 的各种控制器使用的公共语言被称为 Modbus 协议，该协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus 网络上进行通讯时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus 协议将此信息传送出去。 在其他网络上使用时，数据包和数据帧中也包含着Modbus 协议。如，Modbus+或MAP 网络控制器中有相应的应用程序库和驱动程序，实现嵌入式Modbus 协议信息与此网络中用子节点设备间通讯的特殊信息帧的数据转换。 该转换也可扩展，处理节点地址，路由，和每一个特殊网络的错误检查方法。如包含在Modbus 协议中的设备地址，在信息发送前就转换成节点地址，错误检查区也用于数据包，与每个网络的协议一致，最后一点是需用Modbus 协议，写入嵌入的信息，定义应处理的动作。 图1说明了采用不同通讯技术的多层网络中设备的互连方法。在信息交换中，嵌入到每个网络数据包中的Modbus 协议，提 主处理器 4个Modus 设备或网络 编程器 编程器 (去MB+) S980(去MAP) AT/HC-984 和 HOST/MMHI AT/HC-984 HOST/MMHI 984A/B 和 S985
网络由以下来定义： □拓扑（总线，令牌环，星形，树状，网状等等） □物理局限（长度，速率，用户数量，等等） □所采用的传输媒体（线缆，光缆，无线电波等） □网络接入类型（随机接入，主从站，带或不带故障管理的令牌环，等等） □传输模式（同步/异步，分组，串行/并行，NRZ/曼彻斯特编码，等） □协议（TCP/IP，FIP，MODBUS，等）。 系统 每秒钟的波特和比特数 当选用线缆时所要考虑的重要的参数是带宽。带宽与由波特表示的调制速率有关。 波特经常被错误的表示为每秒的比特数。 该参数对用户非常有用。两者容易混淆是由于它们的比价通常为1。 比价为2表示吞吐量是通讯速率的二倍。
结构体系 (以推荐的SubD9连接，波特率1200时最大长度3000米， 波特率9600时最大长度300米，总线拓扑。) （以SubD9或25pts 连接，波特率19200时最大长度15米。） （以推荐的SubD9连接，波特率19200时最大长度1200米。） （以推荐的SubD9连接，波特率19200时最大长度1200米，总线拓扑。） 拓扑 总线 环 星形 点对点
从电源电压（12V或24V）获得的20mA电流流经回路。对于正常线路（20mA：线路静止状态）连接每个站大约损失125V。 □从站的发送器通常和主站的接收器串行连接（正常 线路，20mA静止状态）： 主站从站从站从站 □从站的发送器能和主站的接收器并行连接。在此例 中，线路的静止状态是0mA： 主站从站从站从站
实际的DB25-DB25连接 定义：DTE（数据终端设备）表示终端或计算机。 定义：DCE（数据通讯设备）表示调制解调器（或打印机）。□用直接的PIN-TO-PIN电缆连接不同类型的设备（DTE-DCE）。 □用特殊电缆连接相同类型的设备： 2DTE-DTE，用NUL-调制解调器电缆， 2DCE-DCE，用NUL-终接电缆。 注意：术语“DCE”和“DTE”与连接器的类型和性别无关。 标准的RS232C不能明确定义连接器是插头型还是插座型。它的目的只是标准化其连接器针及所用电压的功能和用途。 定义：并行通讯是指8位二进制码元（1个字节）同时传输。字节中的8个比特同时送往通讯介质。 打印机通常用带有DB25连接器的并行电缆连接到计算机上。 并行电缆的最大长度是30米。并行电缆太长会使所传输的数据出错，这是由于电磁干扰和矩形波发生变形。（当为比特1或0时） 定义：串行通讯是指比特一个接一个传输。 该模式用于两个机器间的距离太远而不能用并行连接的情况。注意计算机和调制解调器以串行连接。制造商通常按照标准RS232-C来做。 推荐的串行电缆的最大长度是30米，如果考虑到标准 RS232-C所规定的电气特性，还可采用更长的电缆。
第一部分：Modbus协议 1 引言 1.1 范围 MODBUS是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。 自从1979年出现工业串行链路的事实标准以来，MODBUS使成千上万的自动化设备能够通信。 目前，继续增加对简单而雅观的MODBUS结构支持。互联网组织能够使TCP/IP栈上的保留系统端口502访问MODBUS。 MODBUS是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。MODBUS功能码是MODBUS 请求/应答PDU的元素。本文件的作用是描述MODBUS事务处理框架内使用的功能码。 1.2 规范性引用文件 1．RFC791，互联网协议，Sep81 DARPA 2．MODBUS协议参考指南Rev J,MODICON，1996年6月，doc#PI_MBUS_300 MODBUS是一项应用层报文传输协议，用于在通过不同类型的总线或网络连接的设备之间的客户机/服务器通信。 目前，使用下列情况实现MODBUS： 以太网上的TCP/IP。 各种媒体（有线：EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A；光纤、无线等等）上的异步串行传输。 MODBUS PLUS，一种高速令牌传递网络。 图1：MODBUS通信栈 2 缩略语 ADU 应用数据单元 2
HDLC 高级数据链路控制 HMI 人机界面 IETF 因特网工程工作组 I/O 输入/输出设备 IP 互连网协议 MAC 介质访问控制 MB MODBUS协议 MBAP MODBUS协议 PDU 协议数据单元 PLC 可编程逻辑控制器 TCP 传输控制协议 3 背景概要 MODBUS协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信。 图2：MODBUS网络体系结构的实例 每种设备（PLC、HMI、控制面板、驱动程序、动作控制、输入/输出设备）都能使用MODBUS 协议来启动远程操作。 在基于串行链路和以太TCP/IP网络的MODBUS上可以进行相同通信。 一些网关允许在几种使用MODBUS协议的总线或网络之间进行通信。 4 总体描述 4.1 协议描述 MODBUS协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）。特定总线或网络上的MODBUS协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。 3
Modbus通信协议 摘要：工业控制已从单机控制走向集中监控、集散控制，如今已进入网络时代，工业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。关键词：Modbus协议；串行通信；LRC校验；CRC校验；RS-232C 一、Modbus 协议简介 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议， 控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间 可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的 控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经 过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过 程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它 制定了消息域格局和内容的公共格式。 当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它 们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如 果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它 网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包 结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及 错误检测的方法。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口 的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或 经由Modem组网。 控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输 （查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相 应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编 程控制器。 主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。 如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查 询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设 备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。 从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何 要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错 误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作 为回应发送出去。