通用串行協(xié)議是采用主從式介質(zhì)訪問控制方式和串行通信方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制設(shè)備間通信的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,其操作過程類似于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線,主要特點(diǎn)如下:1.采用主從訪問技術(shù),構(gòu)成單主機(jī)控制網(wǎng)絡(luò),通信模式采用一主多從方式。2.通信速率可以根據(jù)實(shí)際情況選擇9600bps,19200bps,38400bps,93750bps或者187500bps多種波特率。3.采用EIA-485接口,支持多點(diǎn)通信連接,一個(gè)網(wǎng)段最多支持32個(gè)節(jié)點(diǎn),通過深圳市鼎信鴻達(dá)科技有限公司的485集線器和485中繼器可以擴(kuò)展出多個(gè)485網(wǎng)段,支持更多連接節(jié)點(diǎn)。4.報(bào)文結(jié)構(gòu)可靠,簡單,報(bào)文長度可以固定,也可變,配置靈活。
通用串行協(xié)議采用主節(jié)點(diǎn)對(duì)從節(jié)點(diǎn)輪詢組成的周期性報(bào)文通信,從節(jié)點(diǎn)只有對(duì)主節(jié)點(diǎn)的輪詢作出應(yīng)答之后,才可以得到發(fā)送報(bào)文的機(jī)會(huì)。其還支持廣播通信模式,主節(jié)點(diǎn)給所有從節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文,從節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的廣播報(bào)文無需發(fā)應(yīng)答消息,此事廣播報(bào)文地址域字段無效。一般傳遞I/O數(shù)據(jù)通過周期性報(bào)文通信,而服務(wù)和診斷功能則采用非周期性報(bào)文的傳輸來實(shí)現(xiàn)。其報(bào)文結(jié)構(gòu)由起始標(biāo)志,報(bào)文長度,地址域,數(shù)據(jù)域和校驗(yàn)組成,長度分別為除數(shù)據(jù)域是1~256字節(jié),其他均為1字節(jié)!
Modbus通信協(xié)議是基于RS-485總線網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的一種通信協(xié)議,是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行訪問控制的主從式通信協(xié)議。由Modicon公司開發(fā),廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。是一種比較典型的通用串行協(xié)議。其特點(diǎn):通信速率可達(dá)19.2Kbps,物理接口符合EIA-485規(guī)范,組成一主多從的單主機(jī)控制網(wǎng)絡(luò),主節(jié)點(diǎn)可通過逐一訪問的輪詢方式訪問從節(jié)點(diǎn),并且要求從節(jié)點(diǎn)返回應(yīng)答信息,也可以對(duì)所有從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播式通信,通過簡單的通信報(bào)文完成對(duì)從節(jié)點(diǎn)的讀寫操作。
Modbus通信協(xié)議分為RTU和ASCII兩種報(bào)文幀格式,采用RTU格式是以傳遞一段不短于3.5倍的字符發(fā)送時(shí)間的空閑時(shí)間開始,一般多取4T,同樣以4T的標(biāo)志表示結(jié)束。而采用ASCII格式的報(bào)文則是以冒號(hào)":"開始,以兩個(gè)回車換行符結(jié)束,中間為協(xié)議內(nèi)容。一般來說,RTU格式應(yīng)用比較廣泛,我們?cè)谶@里介紹一下RTU報(bào)文格式:RTU報(bào)文以T1~T4作為報(bào)文開始和結(jié)束的標(biāo)志,中間包括依次有:1.地址域(8位),是被查詢的從節(jié)點(diǎn)的地址,有效范圍是0~247,0為廣播地址。功能域(8位),用于說明從節(jié)點(diǎn)要完成的功能,有效編碼為1~255.數(shù)據(jù)域(n個(gè)8位)是狀態(tài)數(shù)據(jù),I/O值或其他測(cè)控信息。校驗(yàn)域(16位),幀校驗(yàn)多采用CRC循環(huán)冗余校驗(yàn),從地址域開始對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。從節(jié)點(diǎn)正常應(yīng)答是發(fā)送相同的報(bào)文幀讓主節(jié)點(diǎn)做確認(rèn),包括有:從節(jié)點(diǎn)地址,前導(dǎo)標(biāo)志碼,返回?cái)?shù)據(jù),功能確認(rèn),校驗(yàn)碼和幀結(jié)束碼。
Modbus Plus是Modbus的改進(jìn)版,網(wǎng)絡(luò)規(guī)范有很多不同于Modbus的地方,性能也有很大的改進(jìn)。其也有ASCII和RTU兩種幀格式,其中ASCII的報(bào)文格式依次為:開頭碼(1字節(jié)),地址(2字節(jié)),功能(2字節(jié)),數(shù)據(jù)(n字節(jié),n=<491),校驗(yàn)(2字節(jié)),結(jié)束碼(2字節(jié)回車換行符)。RTU的報(bào)文格式依次分別為:開頭碼(4字節(jié)),地址(2字節(jié)),功能(2字節(jié)),數(shù)據(jù)(n字節(jié),n=<486),校驗(yàn)(2字節(jié)),結(jié)束碼(4字節(jié))。
Modbus Plus具有較高的傳輸速率,最高可達(dá)1Mbps,傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線時(shí),不采用中繼器最多可以連接32個(gè)設(shè)備,支持網(wǎng)段之間采用網(wǎng)橋連接形成更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。Modbus Plus除了有主從方式之外,還有令牌環(huán)方式。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)作為邏輯環(huán)的一個(gè)點(diǎn),通過獲取令牌來取得總線的控制權(quán),傳遞順序有節(jié)點(diǎn)地址決定,從最低地址開始傳遞,至最高的結(jié)束,循環(huán)一周之后重新開始,令牌只能在本網(wǎng)段傳遞。
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