Modbus通信協(xié)議的歷史可以追溯到1979年，當時Modicon公司(現(xiàn)在的施耐德電氣Schneider Electric)發(fā)明了這種通信協(xié)議，目的是為工業(yè)現(xiàn)場提供一種通用的通信標準，以實現(xiàn)不同設備之間的數(shù)據(jù)交換和控制。在過去的幾十年里，Modbus協(xié)議已經成為工業(yè)自動化領域中最為流行的通信協(xié)議之一。許多工業(yè)設備，包括PLC、DCS、智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為它們之間的通信標準。截止到2007年，Modbus的節(jié)點安裝數(shù)量已經超過了1000萬個，這表明該協(xié)議已經得到了廣泛的應用和認可。
Modbus協(xié)議最初是由Modicon公司開發(fā)的，現(xiàn)在屬于施耐德電氣公司。它是一種應用層協(xié)議，定義了一種通用的消息格式，使得不同的設備之間可以進行數(shù)據(jù)交換和控制。該協(xié)議支持不同的物理層，如RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)，因此可以應用于不同的設備和網(wǎng)絡。
為了更好地普及和推動Modbus在基于以太網(wǎng)上的分布式應用，施耐德公司已將Modbus協(xié)議的所有權移交給IDA(Interface for Distributed Automation，分布式自動化接口)組織，并成立了Modbus-IDA組織，為Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎。在中國，Modbus已經成為國家標準GB/T19582-2008。
隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，Modbus協(xié)議的應用場景也在不斷擴大。未來，Modbus協(xié)議將繼續(xù)在工業(yè)自動化領域中發(fā)揮重要作用，并且可能會與其他通信協(xié)議和新技術相結合，以實現(xiàn)更高效和智能的工業(yè)通信。
Modbus是一種一主一從的一對一通信方式，當然也支持一主多從，但實際也是一對一通信，同一時刻只能有一個從機進行響應。如果需要和多個從機同時通信，這里也支持使用廣播，即主機發(fā)送指令，所有從機接收指令并執(zhí)行，但不進行應答。
Modbus協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結構，而不管它們是經過何種網(wǎng)絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如果回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。當在一Modbus網(wǎng)絡上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。
Modbus協(xié)議的通信形式有多種，包括RTU、ASCII、TCP和Plus等。RTU是一種遠程終端控制系統(tǒng)，一般是基于串口進行通信，其報文格式是十六進制的，由Slave ID+數(shù)據(jù)+CRC校驗三部分組成。數(shù)據(jù)部分詳見上面報文解析，剩下的就是數(shù)據(jù)校驗，這里用的是CRC校驗(循環(huán)冗余校驗，Cyclic Redundancy Check，簡稱CRC)。要注意的是，數(shù)據(jù)部分高位數(shù)據(jù)在前，低位數(shù)據(jù)在后，而CRC校驗則是低位在前，高位在后。
Modbus數(shù)據(jù)幀格式
首先我們要知道一幀正常的MODBUS數(shù)據(jù)幀包含的內容有：地址域 + 功能碼 + 數(shù)據(jù) + 差錯校驗，再者無論是上述哪種協(xié)議版本，Modbus幀格式都是一樣的：
主要包括：
1.地址域：即主站要訪問的從站地址，其范圍0~247
2.功能碼：即主站想要對從站進行何種操作。
3.數(shù)據(jù)：如果主站的請求是讀數(shù)據(jù)，那么該“數(shù)據(jù)”要包含的信息有：從哪里開始讀數(shù)據(jù) + 讀多少數(shù)據(jù)。如果主站的請求是向從站寫數(shù)據(jù)，那么該“數(shù)據(jù)”要包含的信息有：從哪里開始寫數(shù)據(jù) + 寫多少個字節(jié)數(shù)據(jù) + 要寫的具體數(shù)據(jù)。
4.差錯校驗：為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性，Modbus協(xié)議會在數(shù)據(jù)幀最后面加上兩個字節(jié)的差錯校驗。
Modbus通信協(xié)議是一種廣泛應用于工業(yè)自動化領域的通信協(xié)議，它被用來實現(xiàn)不同設備之間的數(shù)據(jù)交換和控制。以下是一些常見的Modbus協(xié)議應用場景：
工業(yè)自動化控制：Modbus被廣泛應用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，用于連接PLC、傳感器、執(zhí)行器等設備，實現(xiàn)監(jiān)控和控制。
智能家居：Modbus也可以應用于智能家居系統(tǒng)中，用于連接各種傳感器和執(zhí)行器，實現(xiàn)遠程控制和監(jiān)測。
能源監(jiān)控：Modbus協(xié)議還可以用于能源監(jiān)控系統(tǒng)，連接電表、燃氣表、水表等設備，實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的采集和分析。
環(huán)境監(jiān)測：Modbus協(xié)議可以應用于環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中，連接各種傳感器和儀器，監(jiān)測環(huán)境參數(shù)如溫度、濕度、氣壓等。
智能交通：Modbus也可以應用于智能交通系統(tǒng)中，用于連接交通控制設備、車輛檢測器等，實現(xiàn)交通信號的控制和管理。
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