Lonworks、485、MODBUS等三种协议比较

Modbus协议讲解协议名称：Modbus协议1. 简介Modbus协议是一种通信协议，用于在自动化领域中的设备之间进行数据交换。

它是一种开放的协议，广泛应用于工业自动化、能源管理、建筑自动化等领域。

本文将详细介绍Modbus协议的结构、功能和应用。

2. 协议结构Modbus协议采用主从结构，其中主设备负责发起通信请求，从设备负责响应请求并提供数据。

协议基于传统的串行通信和现代以太网通信两种物理层。

2.1 串行通信在串行通信中，Modbus协议使用RS-232、RS-422或RS-485等物理层标准。

通信帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

主设备通过发送请求帧，从设备接收并响应。

2.2 以太网通信在以太网通信中，Modbus协议使用TCP/IP协议栈。

主设备和从设备通过以太网连接，并使用IP地址进行通信。

通信帧以TCP报文的形式传输，包括源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号和Modbus数据。

3. 功能Modbus协议定义了一系列功能码，用于实现不同的数据交换操作。

以下是常用的功能码及其功能：3.1 读取线圈状态（功能码0x01）主设备向从设备发送请求，读取从设备的线圈状态。

从设备将线圈状态以位的形式返回给主设备。

3.2 读取输入状态（功能码0x02）主设备向从设备发送请求，读取从设备的输入状态。

从设备将输入状态以位的形式返回给主设备。

3.3 读取保持寄存器（功能码0x03）主设备向从设备发送请求，读取从设备的保持寄存器。

从设备将保持寄存器的值以字的形式返回给主设备。

3.4 读取输入寄存器（功能码0x04）主设备向从设备发送请求，读取从设备的输入寄存器。

从设备将输入寄存器的值以字的形式返回给主设备。

3.5 写单个线圈（功能码0x05）主设备向从设备发送请求，写入从设备的单个线圈。

从设备将操作结果返回给主设备。

3.6 写单个寄存器（功能码0x06）主设备向从设备发送请求，写入从设备的单个保持寄存器。

Modbus协议讲解协议名称：Modbus协议一、引言Modbus协议是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输和通信。

本文将详细讲解Modbus协议的相关内容，包括协议的概述、数据格式、通信方式等。

二、概述Modbus协议是一种基于主从结构的通信协议，通常用于工业自动化领域。

它允许主设备（通常是一个计算机或控制器）与从设备（通常是传感器、执行器等）之间进行通信，并实现数据的读取和写入。

三、数据格式Modbus协议的数据格式如下：1. 寄存器地址Modbus协议使用16位的寄存器地址来标识数据的存储位置。

通常将寄存器地址分为输入寄存器（Input Register）、保持寄存器（Holding Register）、线圈（Coil）和离散输入（Discrete Input）四种类型。

2. 数据类型Modbus协议支持多种数据类型，包括整数、浮点数、布尔值等。

不同类型的数据在传输时需要进行相应的编码和解码。

3. 数据长度Modbus协议中的数据长度可以根据具体需求进行设定，通常为16位或32位。

四、通信方式Modbus协议支持多种通信方式，包括串行通信和以太网通信。

1. 串行通信串行通信是Modbus协议最常用的通信方式之一。

它使用RS-232或RS-485等接口进行数据传输，具有较高的可靠性和稳定性。

2. 以太网通信以太网通信是Modbus协议的另一种通信方式，它使用TCP/IP协议进行数据传输。

以太网通信具有较高的传输速度和灵活性，适用于大规模的工业自动化系统。

五、通信流程Modbus协议的通信流程如下：1. 主设备发送请求主设备向从设备发送请求，请求读取或写入特定的数据。

2. 从设备响应请求从设备接收到请求后，根据请求的内容进行相应的处理，并将结果返回给主设备。

3. 主设备处理响应主设备接收到从设备的响应后，进行相应的处理，例如解析数据、显示结果等。

六、安全性为了保证通信的安全性，Modbus协议可以通过以下方式进行加密和认证：1. 加密传输可以使用SSL/TLS等加密协议对Modbus通信进行加密，防止数据被窃取或篡改。

Modbus通讯协议详解一、概述Modbus通讯协议是一种用于工业自动化领域的通讯协议，它允许不同的设备之间进行数据交换。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通讯方式、数据帧格式以及常用功能码等内容。

二、基本原理Modbus通讯协议采用主从结构，其中主机负责发起通讯请求，从机负责响应请求并返回数据。

通讯过程中，主机通过发送请求帧来读取或写入从机的数据。

从机收到请求后进行相应的处理，并将结果返回给主机。

三、通讯方式Modbus通讯协议支持串行通讯和以太网通讯两种方式。

1. 串行通讯串行通讯采用RS-232或RS-485等物理层接口，通讯速率可根据实际需求进行设置。

在串行通讯中，主机通过发送特定的数据帧来与从机进行通讯。

2. 以太网通讯以太网通讯采用TCP/IP协议栈，通讯速率较高。

主机通过发送TCP报文与从机进行通讯，其中Modbus协议位于应用层。

四、数据帧格式Modbus通讯协议中的数据帧由起始符、地址、功能码、数据、校验等字段组成。

1. 起始符起始符用于标识数据帧的开始，通常为一个字节的0xFF。

2. 地址地址字段用于指定从机的地址，主机通过地址来选择与哪个从机进行通讯。

地址长度为一个字节，取值范围为1-247。

3. 功能码功能码用于指定通讯请求的类型，不同的功能码对应不同的操作。

常用的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、写单个寄存器等。

4. 数据数据字段用于存储通讯请求或响应的数据。

数据的长度和格式取决于具体的功能码和操作类型。

5. 校验校验字段用于检测数据的完整性，常用的校验算法包括CRC校验和LRC校验。

五、常用功能码Modbus通讯协议定义了一系列功能码，用于实现不同的通讯操作。

1. 读取线圈状态（功能码：0x01）该功能码用于读取从机中的线圈状态，线圈状态为开（1）或闭（0）。

2. 读取输入状态（功能码：0x02）该功能码用于读取从机中的输入状态，输入状态为开（1）或闭（0）。

MODBUS协议详细讲解在现代工业自动化控制领域，通信协议扮演着至关重要的角色，它就像是信息传递的“交通规则”，确保各个设备之间能够准确、高效地交流。

其中，MODBUS 协议就是一种广泛应用的通信协议。

接下来，让我们深入了解一下这个强大而实用的协议。

MODBUS 协议诞生于 1979 年，是由 Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）公司开发的一种串行通信协议。

它的出现主要是为了满足工业环境中不同设备之间的通信需求，实现数据的可靠传输和共享。

MODBUS 协议具有多种特点，使其在工业控制领域备受青睐。

首先，它是一种开放的标准协议，这意味着任何设备制造商都可以免费使用和实现它，从而促进了设备之间的互操作性。

其次，MODBUS 协议相对简单易懂，易于实现和集成到各种设备中。

再者，它支持多种物理介质进行通信，如串口（RS-232、RS-485 等）和以太网，具有很强的适应性。

从通信模式来看，MODBUS 协议主要有两种工作模式：ASCII 模式和 RTU 模式。

在 ASCII 模式下，每个字节都被编码为两个 ASCII 字符进行传输；而 RTU 模式则直接传输二进制数据，效率相对较高。

MODBUS 协议的消息帧结构也有其特定的规范。

无论是 ASCII 模式还是 RTU 模式，消息帧都包含地址域、功能码、数据域和校验域等部分。

地址域用于标识通信的从设备；功能码则指示了要执行的操作，比如读取数据、写入数据等；数据域则包含了具体的操作数据；校验域用于保证数据传输的准确性。

在实际应用中，MODBUS 协议可以实现多种功能。

比如，通过读取输入寄存器，可以获取传感器等设备的状态信息；通过写入保持寄存器，可以控制执行器的动作。

此外，还可以进行位操作，如读取线圈状态、写入线圈等。

MODBUS 协议的应用场景非常广泛。

在工厂自动化中，它可以用于连接 PLC（可编程逻辑控制器）、传感器、仪表等设备，实现生产过程的监控和控制。

modbus协议协议名称：Modbus协议一、引言Modbus协议是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输和通信。

该协议最初由Modicon公司于1979年开发，用于PLC（可编程逻辑控制器）与其他外部设备之间的通信。

Modbus协议现已成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一，并广泛应用于监控系统、工业控制、能源管理等领域。

二、目的本协议的目的是定义Modbus通信协议的标准格式，以确保不同厂商的设备可以互相通信和交换数据。

该协议旨在提供一种简单、可靠、高效的通信方式，使不同设备之间的数据传输更加便捷和可靠。

三、协议规范1. 物理层Modbus协议可以通过串行通信（如RS-232、RS-485）或以太网通信进行传输。

具体的物理层规范应根据实际应用场景和设备要求来确定。

2. 数据帧格式Modbus协议采用了一种简单的主从结构，其中包括了读取和写入操作。

数据帧格式如下：- 起始符：起始符标识了一个数据帧的开始，通常为一个字节。

- 地址：地址用于指定通信中的从设备或寄存器。

地址通常为一个字节。

- 功能码：功能码用于指定所需执行的操作类型，如读取或写入数据。

- 数据：数据字段包含了要读取或写入的实际数据。

- 校验和：校验和用于验证数据在传输过程中的完整性。

3. 功能码Modbus协议定义了一系列功能码，用于指定不同的操作类型。

常见的功能码包括：- 读取线圈状态：用于读取线圈（开关量输出）的状态。

- 读取输入状态：用于读取输入（开关量输入）的状态。

- 读取保持寄存器：用于读取保持寄存器（16位数据）的值。

- 读取输入寄存器：用于读取输入寄存器（16位数据）的值。

- 写入单个线圈：用于写入单个线圈的状态。

- 写入单个寄存器：用于写入单个寄存器的值。

- 写入多个线圈：用于同时写入多个线圈的状态。

- 写入多个寄存器：用于同时写入多个寄存器的值。

4. 数据类型Modbus协议支持多种数据类型的读写操作，包括布尔型、整型、浮点型等。

现场总线现场总线结构图现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。

也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。

原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。

目录现场总线简介按照IEC的解释定义主要用于典型的现场总线技术现场总线的特点及优点发展趋势展开现场总线简介按照IEC的解释定义主要用于典型的现场总线技术现场总线的特点及优点发展趋势展开编辑本段现场总线简介它是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。

编辑本段按照IEC的解释现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。

简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。

编辑本段定义是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。

主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。

编辑本段主要用于制造业、流程工业、交通、楼宇、电力等方面的自动化系统中。

编辑本段典型的现场总线技术2003年4月，IEC61158 Ed.3现场总线标准第3版正式成为国际标准，规定10种类型的现场总线。

Type 1 TS61158现场总线Type 2 ControlNet和Ethernet/IP现场总线Type 3 Profibus现场总线CC-LinkType 4 P-NET现场总线Type 5 FF HSE现场总线Type 6 SwiftNet现场总线Type 7 World FIP现场总线Type 8 Interbus现场总线Type 9 FF H1现场总线Type 10 PROFInet现场总线国内工业总线EPA，G-link,Symotion与NCUC-BUSSymotion是一种用于运动控制的实时工业总线，基于10/100M以太网物理层，应用层使用canopen及精简协议。

18.1 RS485通信实际上在RS485之前RS232就已经诞生，但是RS232有几处不足的地方：1、接口的信号电平值较高，达到十几V，容易损坏接口电路的芯片，而且和TTL电平不兼容，因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。

2、传输速率有局限，不可以过高，一般到几十Kb/s就到极限了。

3、接口使用信号线和GND与其他设备形成共地模式的通信，这种共地模式传输容易产生干扰，并且抗干扰性能也比较弱。

4、传输距离有限，最多只能通信几十米。

5、通信的时候只能两点之间进行通信，不能够实现多机联网通信。

针对RS232接口的不足，就不断出现了一些新的接口标准，RS485就是其中之一，他具备以下的特点：1、我们在讲A/D的时候，讲过差分信号输入的概念，同时也介绍了差分输入的好处，最大的优势是可以抑制共模干扰。

尤其工业现场的环境比较复杂，干扰比较多，所以通信如果采用的是差分方式，就可以有效的抑制共模干扰。

而RS485就是一种差分通信方式，它的通信线路是两根，通常用A和B或者D+和D-来表示。

逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示，逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示，是一种典型的差分通信。

2、RS485通信速度快，最大传输速度可以达到10Mb/s以上。

3、RS485内部的物理结构，采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合，抗干扰能力也大大增加。

4、传输距离最远可以达到1200米左右，但是他的传输速率和传输距离是成反比的，只有在100Kb/s 以下的传输速度，才能达到最大的通信距离，如果需要传输更远距离可以使用中继。

5、可以在总线上进行联网实现多机通信，总线上允许挂多个收发器，从现有的RS485芯片来看，有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。

RS485的接口非常简单，和RS232所使用的MAX232是类似的，只需要一个RS485转换器，就可以直接和我们单片机的UART串行接口连接起来，并且完全使用的是和UART一致的异步串行通信协议。

MODBUS 485 与RS485 区别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。

MODBUS485=rs458RS-485 具有以下特点：1）. RS-485 的电气特性：逻辑1 以两线间的电压差为+（26）V 表示；逻辑0 以两线间的电压差为-（26）V 表示。

接口信号电平比RS-232-C 降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。

2）. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps3）. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。

4）. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺，实际上可达3000 米，另外RS-232-C 接口在总线上只允许连接1 个收发器，即单站能力。

而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。

即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。

因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。

MODBUS协议详细讲解在工业自动化控制领域，MODBUS 协议是一种广泛应用的通信协议。

它就像是一座桥梁，让不同的设备能够相互理解和交流，实现高效的数据传输和协同工作。

MODBUS 协议的出现可以追溯到上世纪 70 年代末。

它最初是由莫迪康（Modicon）公司开发的，目的是为了实现其可编程逻辑控制器（PLC）与其他设备之间的通信。

随着时间的推移，由于其简单易用、开放性强等优点，MODBUS 协议逐渐被众多厂商采用，并成为了工业领域通信的标准之一。

MODBUS 协议主要有两种传输模式：串行链路（Serial Line）和TCP/IP 网络（TCP/IP Network）。

串行链路模式通常使用 RS-232、RS-485 等物理接口进行通信。

在这种模式下，数据以位流的形式依次传输。

RS-232 适用于短距离、点对点的通信，而 RS-485 则支持多点连接，可以在一条总线上连接多个设备，大大提高了系统的扩展性。

TCP/IP 网络模式则是基于以太网进行通信。

这种模式利用了广泛应用的网络基础设施，实现了更高速、更稳定的数据传输，并且能够在较大的网络范围内实现设备之间的通信。

MODBUS 协议定义了多种功能码，以实现不同的操作。

比如，功能码 01 用于读取线圈状态，功能码 02 用于读取离散输入状态，功能码 03 用于读取保持寄存器的值，功能码 04 用于读取输入寄存器的值等等。

通过这些功能码，主设备可以向从设备发送指令，获取所需的数据或执行特定的操作。

在 MODBUS 通信中，数据是以帧的形式进行传输的。

一个完整的MODBUS 帧通常包括地址域、功能码域、数据域和校验域。

地址域用于标识通信中的从设备；功能码域指定了要执行的操作；数据域则包含了具体的操作数据；校验域用于检查数据传输的准确性，以确保数据的完整性和正确性。

以读取保持寄存器为例，主设备向从设备发送的请求帧可能是这样的：地址域为 01（假设从设备地址为 1），功能码为 03，起始地址为00 00，寄存器数量为 00 02。

modbus协议详解Modbus是一种通信协议，用于在自动化系统中传输数据。

它是一种简单、可靠、广泛应用的协议，被广泛用于工业控制领域。

Modbus协议基于主-从架构，其中主机负责发送请求，并接收和处理从机的响应。

主机可以是一台计算机，而从机可以是传感器、执行器或其他设备。

该协议使用不同功能代码来定义不同的操作，如读取和写入寄存器、读取和写入线圈等。

Modbus协议使用串行通信（RS-232或RS-485）或以太网通信，具有简单的数据传输格式。

它使用16位CRC校验码来确保数据的完整性。

Modbus协议包括以下几个重要组成部分：1. 功能码：用于定义不同的操作类型，如读取和写入寄存器、读取和写入线圈等。

每个功能码都有其特定的操作方式和数据格式。

2. 从站地址：用于标识从机设备，主机通过该地址与指定的从机通信。

3. 数据地址：用于标识从机设备中的数据寄存器或线圈的地址。

主机通过读写操作来访问这些数据。

4. 数据长度：用于指定要读取或写入的数据的长度。

长度可以是字节，两个字节或更多。

5. CRC校验：用于检测数据传输中是否发生错误。

主机在发送数据之前计算CRC校验码，并在接收端进行验证。

Modbus协议使用不同的功能码来执行不同的操作。

例如，功能码03用于读取保持寄存器的值，功能码06用于写入一个寄存器的值。

在Modbus协议中，主机发送请求消息给从机，并等待从机的响应消息。

从机首先解析请求消息，执行请求的操作，然后将响应结果发送回主机。

Modbus协议的优点是简单、可扩展和可靠。

它的数据传输速度相对较慢，因为它使用串行通信。

但是，由于其简单性和广泛应用，Modbus仍然是工业控制系统中最常用的通信协议之一。

尽管Modbus协议在很多方面已经过时，但仍然有很多现代控制系统和设备支持该协议。

此外，有许多现代化的Modbus协议的变种，如Modbus TCP，它使用以太网通信，提供更高的数据传输速度和更大的灵活性。