三旺modbus培訓(xùn)

1、三旺Modbus培訓(xùn)深圳市三旺通信技術(shù)有限公司 http:/ 概概 述述1Modbus Modbus 協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范2ModbusModbus協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)3ModbusModbus協(xié)議在協(xié)議在TCP/IPTCP/IP上的實(shí)現(xiàn)上的實(shí)現(xiàn)4ModbusModbusGateGate5ModbusModbus測(cè)試測(cè)試6ModbusModbus相關(guān)資料相關(guān)資料7 概概 述述1ModbusModbus是是MODICONMODICON公司于公司于19791979年開(kāi)發(fā)的一種通訊協(xié)議，是一年開(kāi)發(fā)的一種通訊協(xié)議，是一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。19961996

2、年施耐德公司推出了基于以年施耐德公司推出了基于以太網(wǎng)太網(wǎng)TCP/IPTCP/IP的的ModbusModbus協(xié)議協(xié)議ModbusTCPModbusTCP。ModbusModbus協(xié)議是一項(xiàng)應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議，包括協(xié)議是一項(xiàng)應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議，包括ASCIIASCII、RTURTU、TCPTCP三種報(bào)文類(lèi)型，協(xié)議本身并沒(méi)有定義物理層，只是定義三種報(bào)文類(lèi)型，協(xié)議本身并沒(méi)有定義物理層，只是定義了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管他們是經(jīng)過(guò)何了控制器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管他們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的ModbusModbus協(xié)議物理層接口有協(xié)議物理層接口有R

3、S232RS232、RS422RS422、RS485RS485和以和以太網(wǎng)口。采用太網(wǎng)口。采用Master/SlaveMaster/Slave（主（主/ /從）方式通信。從）方式通信。ModbusModbus在在20042004年成為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。年成為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。ModbusModbus簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介Modbus Modbus 協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范2 Modbus 應(yīng)用層 在 TCP/IP 上的 Modbus 映射 TCP/IP IETF RFC 793 IP IETF RFC 791 Ethernet II /802.3 IEEE 802.2 以太網(wǎng)物理層 TIA/EIA-232-F 串行鏈路主站

4、/從站 TIA/EIA-485-A Modbus 協(xié)議在 TCP/IP 上的實(shí)現(xiàn)指南 Modbus應(yīng)用協(xié)議規(guī)范 Modbus 協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)指南 ModbusModbus技術(shù)規(guī)范的關(guān)系技術(shù)規(guī)范的關(guān)系ModbusModbus應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議 ModbusModbus是一種簡(jiǎn)單客戶機(jī)是一種簡(jiǎn)單客戶機(jī)/ /服務(wù)器應(yīng)用協(xié)議服務(wù)器應(yīng)用協(xié)議v 客戶機(jī)能夠向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求?？蛻魴C(jī)能夠向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求。v 服務(wù)器分析請(qǐng)求，處理請(qǐng)求，向客戶機(jī)發(fā)送應(yīng)答。服務(wù)器分析請(qǐng)求，處理請(qǐng)求，向客戶機(jī)發(fā)送應(yīng)答。ModbusModbus協(xié)議定義了一個(gè)與基礎(chǔ)通信層無(wú)關(guān)的簡(jiǎn)單協(xié)議數(shù)協(xié)議定義了一個(gè)與基礎(chǔ)通信層無(wú)關(guān)的簡(jiǎn)單協(xié)議數(shù)據(jù)

5、單元（據(jù)單元（PDUPDU），特定總線或網(wǎng)絡(luò)上的），特定總線或網(wǎng)絡(luò)上的ModbusModbus協(xié)議映射協(xié)議映射能夠在應(yīng)用數(shù)據(jù)單元（能夠在應(yīng)用數(shù)據(jù)單元（ADUADU）上引入一些附加域。）上引入一些附加域。 附加地址 功能碼 數(shù)據(jù) 差錯(cuò)校驗(yàn) ADU PDU ModbusModbus幀結(jié)構(gòu)：幀結(jié)構(gòu)：協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)(PDU)ModbusModbus事務(wù)處理（無(wú)差錯(cuò)）事務(wù)處理（無(wú)差錯(cuò)）v 當(dāng)服務(wù)器對(duì)客戶機(jī)響應(yīng)時(shí)，它使用功能碼域來(lái)指示正常當(dāng)服務(wù)器對(duì)客戶機(jī)響應(yīng)時(shí)，它使用功能碼域來(lái)指示正常（無(wú)差錯(cuò)）響應(yīng)或者出現(xiàn)某種差錯(cuò)（稱(chēng)為異常響應(yīng)）。（無(wú)差錯(cuò)）響應(yīng)或者出現(xiàn)某種差錯(cuò)（稱(chēng)為異常響應(yīng)）。v 對(duì)

6、于一個(gè)正常響應(yīng)來(lái)說(shuō)，服務(wù)器僅復(fù)制原始功能碼。對(duì)于一個(gè)正常響應(yīng)來(lái)說(shuō)，服務(wù)器僅復(fù)制原始功能碼。 功能碼功能碼 數(shù)據(jù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)請(qǐng)求 客戶機(jī) 服務(wù)器 啟動(dòng)請(qǐng)求啟動(dòng)請(qǐng)求 執(zhí)行操作執(zhí)行操作 啟動(dòng)響應(yīng)啟動(dòng)響應(yīng) 接收響應(yīng)接收響應(yīng) 功能碼功能碼 數(shù)據(jù)響應(yīng) ModbusModbus事務(wù)處理（異常響應(yīng)）事務(wù)處理（異常響應(yīng)）v 對(duì)于異常響應(yīng)，服務(wù)器將原始功能碼的最高有效對(duì)于異常響應(yīng)，服務(wù)器將原始功能碼的最高有效位設(shè)置邏輯位設(shè)置邏輯1 1后返回。后返回。v 異常碼指示差錯(cuò)類(lèi)型。異常碼指示差錯(cuò)類(lèi)型。 客戶機(jī) 服務(wù)器 啟啟動(dòng)動(dòng)請(qǐng)請(qǐng)求求 在在操操作作中中檢檢測(cè)測(cè)差差錯(cuò)錯(cuò) 啟啟動(dòng)動(dòng)差差錯(cuò)錯(cuò) 異異常常功功能能碼碼 接接收收響響應(yīng)應(yīng)

7、 異異常常碼碼 功功能能碼碼 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)請(qǐng)請(qǐng)求求 ModbusModbus協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)模型協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)模型v 主要是在主要是在RS485RS485和和RS232RS232等物理接口上實(shí)現(xiàn)等物理接口上實(shí)現(xiàn)ModbusModbus協(xié)議。協(xié)議。v 在在ModbusModbus鏈路層上客戶機(jī)的功能由主站提供而服務(wù)器的鏈路層上客戶機(jī)的功能由主站提供而服務(wù)器的功能由從站實(shí)現(xiàn)。功能由從站實(shí)現(xiàn)。層ISO/OSI 模型 7應(yīng)用層Modbus應(yīng)用協(xié)議6表示層空5會(huì)話層空4傳輸層空3網(wǎng)絡(luò)層空2數(shù)據(jù)鏈路層Modbus串行鏈路協(xié)議 1物理層EIA/TIA-485 (或 EIA/TIA232) EIA/

8、TIA-485 (或 EIA/TIA-232) Modbus 主站/從站 Modbus 應(yīng)用協(xié)議層 客戶機(jī)/服務(wù)器 ModbusModbus協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)協(xié)議在串行鏈路上的實(shí)現(xiàn)3ModbusModbus主站主站- -從站協(xié)議原理從站協(xié)議原理v ModbusModbus串行鏈路協(xié)議是一個(gè)主串行鏈路協(xié)議是一個(gè)主- -從協(xié)議。在同一時(shí)刻，只有從協(xié)議。在同一時(shí)刻，只有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)連接與總線，一個(gè)或多個(gè)子節(jié)點(diǎn)（最大編號(hào)為一個(gè)主節(jié)點(diǎn)連接與總線，一個(gè)或多個(gè)子節(jié)點(diǎn)（最大編號(hào)為247247）連接于同一串行總線。）連接于同一串行總線。v ModbusModbus通信由主節(jié)點(diǎn)發(fā)起，子節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有收到來(lái)自主節(jié)點(diǎn)的

9、通信由主節(jié)點(diǎn)發(fā)起，子節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有收到來(lái)自主節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求時(shí)，從不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)。請(qǐng)求時(shí)，從不會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)。v 子節(jié)點(diǎn)之間互不通信。子節(jié)點(diǎn)之間互不通信。v 主節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)刻只會(huì)發(fā)起一個(gè)主節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)刻只會(huì)發(fā)起一個(gè)ModbusModbus事務(wù)處理。事務(wù)處理。v 主節(jié)點(diǎn)以兩種模式對(duì)子節(jié)點(diǎn)發(fā)送主節(jié)點(diǎn)以兩種模式對(duì)子節(jié)點(diǎn)發(fā)送ModbusModbus請(qǐng)求：廣播、單播。請(qǐng)求：廣播、單播。主站工作狀態(tài)圖主站工作狀態(tài)圖從站工作狀態(tài)圖從站工作狀態(tài)圖主主/ /從通信的三種典型情況從通信的三種典型情況串行鏈路上的串行鏈路上的ModbusModbus地址規(guī)則地址規(guī)則v ModbusModbus尋址空間有尋址空間有256256個(gè)不同地

10、址個(gè)不同地址v 地址地址0 0為廣播地址為廣播地址v ModbusModbus主節(jié)點(diǎn)沒(méi)有地址，子節(jié)點(diǎn)必須有一個(gè)唯一的地址主節(jié)點(diǎn)沒(méi)有地址，子節(jié)點(diǎn)必須有一個(gè)唯一的地址01247248255廣播地址子節(jié)點(diǎn)單獨(dú)地址保留串行鏈路上的串行鏈路上的ModbusModbus幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)v M Modbusodbus串行鏈路協(xié)議是一個(gè)主串行鏈路協(xié)議是一個(gè)主/ /從協(xié)議從協(xié)議v 網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)從站必須有唯一的地址（從網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)從站必須有唯一的地址（從1 1到到247247）v 從站地址用于尋址從站設(shè)備，由主站發(fā)起從站地址用于尋址從站設(shè)備，由主站發(fā)起v 地址地址0 0用于廣播模式，不需要響應(yīng)用于廣播模式，不需要響應(yīng)

11、v RS-485RS-485和和RS-232 RS-232 定義了標(biāo)準(zhǔn)的物理端口，提高互可操作性定義了標(biāo)準(zhǔn)的物理端口，提高互可操作性 地址域 功能碼 數(shù)據(jù) CRC (或 LRC) Modbus 串串行行鏈鏈路路 ADU Modbus PDU ModbusModbus串行傳輸模式串行傳輸模式1 1：modbusRTUmodbusRTU RTU RTU模式：每個(gè)模式：每個(gè)8 Bit8 Bit字節(jié)包含兩個(gè)字節(jié)包含兩個(gè)4 Bit4 Bit的十六進(jìn)制字符的十六進(jìn)制字符, ,其其優(yōu)點(diǎn)是在同樣的波特率下優(yōu)點(diǎn)是在同樣的波特率下, ,可比可比ASCIIASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)方式傳送更多的數(shù)據(jù), ,但但是每

12、個(gè)信息必須以連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳輸。是每個(gè)信息必須以連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳輸。ModbusModbus串行傳輸模式串行傳輸模式2 2：modbusASCIImodbusASCIIASCIIASCII模式：模式：消息以冒號(hào)（消息以冒號(hào)（: :）字（）字（ASCIIASCII碼碼 3AH3AH）開(kāi)始，以回）開(kāi)始，以回車(chē)換行符結(jié)束（車(chē)換行符結(jié)束（ASCIIASCII碼碼 0DH,0AH0DH,0AH）。其它域可以使用的傳輸）。其它域可以使用的傳輸字符是十六進(jìn)制的字符是十六進(jìn)制的0.9,A.F0.9,A.F。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備不斷偵測(cè)。網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備不斷偵測(cè)“:”:”字符，當(dāng)有一個(gè)冒號(hào)接收到時(shí)，每個(gè)設(shè)備都解碼下個(gè)域（地字符

13、，當(dāng)有一個(gè)冒號(hào)接收到時(shí)，每個(gè)設(shè)備都解碼下個(gè)域（地址域）來(lái)判斷是否發(fā)給自己的。消息中字符間發(fā)送的時(shí)間間址域）來(lái)判斷是否發(fā)給自己的。消息中字符間發(fā)送的時(shí)間間隔最長(zhǎng)不能超過(guò)隔最長(zhǎng)不能超過(guò)1 1秒，否則接收的設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。秒，否則接收的設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。 起始 地址 功能碼 數(shù)據(jù) LRC 結(jié)束 1個(gè) 字符 : 2個(gè)字符 2個(gè)字符 2個(gè)字符 2個(gè)字符 CR、LF 0至2x252個(gè)字符 ModbusModbus串行鏈路實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)串行鏈路實(shí)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：v 公開(kāi)的協(xié)議，公開(kāi)的協(xié)議，完全免費(fèi)。完全免費(fèi)。v 簡(jiǎn)單易用簡(jiǎn)單易用，性能穩(wěn)定。，性能穩(wěn)定。 v 廣泛的知識(shí)資源支持廣泛的知識(shí)資源支持。

14、 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：v 自適應(yīng)性差，需合理組態(tài)。自適應(yīng)性差，需合理組態(tài)。v 通信效率低。通信效率低。ModbusModbus協(xié)議在協(xié)議在TCP/IPTCP/IP上的實(shí)現(xiàn)上的實(shí)現(xiàn)4ModbusTCPModbusTCP簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介v ModbusTCPModbusTCP是運(yùn)行在是運(yùn)行在TCP/IPTCP/IP上的上的Modbus Modbus 報(bào)文傳輸協(xié)議。通過(guò)報(bào)文傳輸協(xié)議。通過(guò)此協(xié)議，控制器相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)此協(xié)議，控制器相互之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。備之間可以通信。v ModbusTCPModbusTCP是開(kāi)放的協(xié)議，是開(kāi)放的協(xié)議，IANAIANA（Inter

15、net Assigned Internet Assigned Numbers AuthorityNumbers Authority，互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)分配管理機(jī)構(gòu)）給，互聯(lián)網(wǎng)編號(hào)分配管理機(jī)構(gòu)）給ModbusModbus協(xié)議賦予協(xié)議賦予TCPTCP編口號(hào)為編口號(hào)為502502，這是目前在儀表與自動(dòng)化行業(yè)中，這是目前在儀表與自動(dòng)化行業(yè)中唯一分配到的端口號(hào)。唯一分配到的端口號(hào)。v ModbusTCP/IPModbusTCP/IP協(xié)議模型協(xié)議模型ModbusTCPModbusTCP通信結(jié)構(gòu)通信結(jié)構(gòu)v ModbusModbus TCP/IPTCP/IP的通信設(shè)備：連接至的通信設(shè)備：連接至TCP/IPTCP/IP

16、網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的 ModbusModbus TCP/IPTCP/IP客戶機(jī)和服務(wù)器設(shè)備。客戶機(jī)和服務(wù)器設(shè)備。 v 互連設(shè)備，如：在互連設(shè)備，如：在TCP/IPTCP/IP網(wǎng)絡(luò)和串行鏈路子網(wǎng)之間互連網(wǎng)絡(luò)和串行鏈路子網(wǎng)之間互連的網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。的網(wǎng)橋、路由器或網(wǎng)關(guān)等設(shè)備。 Modbus 客戶機(jī) TCP/IP Modbus 服務(wù)器 TCP/IP Modbus 服務(wù)器 TCP/IP Modbus 服務(wù)器 串行鏈路 Modbus 服務(wù)器 串行鏈路 Modbus 客戶機(jī) 串行鏈路 Modbus 客戶機(jī)TCP/IP Modbus TCP / IP 客客戶戶機(jī)機(jī) TCP/IP 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)關(guān) 服服務(wù)務(wù)器器 T

17、CP/I 網(wǎng)網(wǎng)關(guān)關(guān) Modbus 串串行行鏈鏈路路 ModbusTCPModbusTCP數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀v ModbusTCPModbusTCP數(shù)據(jù)幀與串行鏈路數(shù)據(jù)幀的區(qū)別數(shù)據(jù)幀與串行鏈路數(shù)據(jù)幀的區(qū)別MBAPMBAP報(bào)文頭報(bào)文頭域長(zhǎng)度描述客戶機(jī)服務(wù)器事務(wù)處理標(biāo)識(shí)符2字節(jié)Modbus請(qǐng)求/響應(yīng)事務(wù)處理的識(shí)別客戶機(jī)啟動(dòng)服務(wù)器從接收的請(qǐng)求中重新復(fù)制協(xié)議標(biāo)識(shí)符2字節(jié)0=Modbus協(xié)議客戶機(jī)啟動(dòng)服務(wù)器從接收的請(qǐng)求中重新復(fù)制長(zhǎng)度2字節(jié)隨后字節(jié)的數(shù)量客戶機(jī)啟動(dòng)（請(qǐng)求）服務(wù)器（響應(yīng)）啟動(dòng)單元標(biāo)識(shí)符1字節(jié)串行鏈路或其它總線上連接的遠(yuǎn)程從站的識(shí)別客戶機(jī)啟動(dòng)服務(wù)器從接收的請(qǐng)求中重新復(fù)制ModbusTCPModbusT

18、CP報(bào)文傳輸服務(wù)結(jié)構(gòu)報(bào)文傳輸服務(wù)結(jié)構(gòu)用戶應(yīng)用通訊應(yīng)用層MODBUS客戶接口MODBUS客戶接口MODBUS客戶機(jī)MODBUS服務(wù)器TCP管理層棧參數(shù)化連接管理訪問(wèn)控制TCP/IP棧資源管理與流量控制通信應(yīng)用層通信應(yīng)用層v ModbusModbus客戶機(jī)：允許用戶應(yīng)用控制與遠(yuǎn)程設(shè)備的信息交換?？蛻魴C(jī)：允許用戶應(yīng)用控制與遠(yuǎn)程設(shè)備的信息交換。ModbusModbus客戶機(jī)根據(jù)用戶應(yīng)用向客戶機(jī)根據(jù)用戶應(yīng)用向ModbusModbus客戶機(jī)接口的發(fā)送要客戶機(jī)接口的發(fā)送要求中所包含的參數(shù)來(lái)建立一個(gè)求中所包含的參數(shù)來(lái)建立一個(gè)ModbusModbus請(qǐng)求。請(qǐng)求。v ModbusModbus客戶機(jī)接口：客戶機(jī)接口

19、：ModbusModbus客戶機(jī)接口提供一個(gè)接口，使客戶機(jī)接口提供一個(gè)接口，使得用戶應(yīng)用能夠生成各類(lèi)得用戶應(yīng)用能夠生成各類(lèi)ModbusModbus服務(wù)的請(qǐng)求，該服務(wù)包括服務(wù)的請(qǐng)求，該服務(wù)包括對(duì)對(duì)ModbusModbus應(yīng)用對(duì)象的訪問(wèn)。應(yīng)用對(duì)象的訪問(wèn)。v ModbusModbus服務(wù)器：在收到一個(gè)服務(wù)器：在收到一個(gè)ModbusModbus請(qǐng)求以后，模塊激活一請(qǐng)求以后，模塊激活一個(gè)本地操作進(jìn)行讀、寫(xiě)、或完成其他操作。個(gè)本地操作進(jìn)行讀、寫(xiě)、或完成其他操作。TCPTCP管理層管理層 連接管理：連接管理： 在客戶機(jī)和服務(wù)器的在客戶機(jī)和服務(wù)器的ModbusModbus模塊之間的通信需要使用模塊之間的通信需

20、要使用TCPTCP連接管理模塊，負(fù)責(zé)全面管理報(bào)文傳輸連接管理模塊，負(fù)責(zé)全面管理報(bào)文傳輸TCPTCP連接。連接。 訪問(wèn)控制：訪問(wèn)控制： 在某些至關(guān)重要的場(chǎng)合，必須禁止無(wú)關(guān)的主機(jī)對(duì)設(shè)備在某些至關(guān)重要的場(chǎng)合，必須禁止無(wú)關(guān)的主機(jī)對(duì)設(shè)備內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。內(nèi)部數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。 管理通信的建立和結(jié)束以及管理在所建立的管理通信的建立和結(jié)束以及管理在所建立的TCPTCP連接上的連接上的數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)流。TCP/IPTCP/IP棧層棧層v 可以對(duì)可以對(duì)TCP/IPTCP/IP的棧進(jìn)行參數(shù)配置，以適用于不同的產(chǎn)品或的棧進(jìn)行參數(shù)配置，以適用于不同的產(chǎn)品或 系統(tǒng)特定的約束條件，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)流控制、地址管理和連系統(tǒng)特定的約束條件，

21、來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)流控制、地址管理和連 接管理，使用接管理，使用BSDBSD套接字接口來(lái)管理套接字接口來(lái)管理TCPTCP連接。連接。TCPTCP連接管理連接管理v MODBUSMODBUS通信需要建立客戶機(jī)與服務(wù)器之間的通信需要建立客戶機(jī)與服務(wù)器之間的TCPTCP連接。連接。v 連接的建立可以由用戶應(yīng)用模塊直接實(shí)現(xiàn)，也可以由連接的建立可以由用戶應(yīng)用模塊直接實(shí)現(xiàn)，也可以由TCPTCP連接連接管理模塊自動(dòng)完成。管理模塊自動(dòng)完成。v 在第一種情況下，用戶應(yīng)用模塊必須提供應(yīng)用程序接口，以在第一種情況下，用戶應(yīng)用模塊必須提供應(yīng)用程序接口，以便完全管理連接。這種方式為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員提供了靈活性，便完全管理連接。這種

22、方式為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員提供了靈活性，但需要但需要TCP/IPTCP/IP機(jī)制方面的專(zhuān)長(zhǎng)。機(jī)制方面的專(zhuān)長(zhǎng)。v 在第二種情況，在第二種情況，TCP TCP 連接管理完全不出現(xiàn)，用戶應(yīng)用僅需要連接管理完全不出現(xiàn)，用戶應(yīng)用僅需要發(fā)送和接受發(fā)送和接受MODBUS MODBUS 報(bào)文。報(bào)文。TCP TCP 連接管理模塊負(fù)責(zé)在需要時(shí)建連接管理模塊負(fù)責(zé)在需要時(shí)建立新的立新的TCPTCP連接。連接。TCPTCP連接的建立連接的建立v ModbusModbus報(bào)文傳輸服務(wù)必須在報(bào)文傳輸服務(wù)必須在502502端口上提供一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接端口上提供一個(gè)監(jiān)聽(tīng)套接字，允許接收新的連接和與其他設(shè)備交換數(shù)據(jù)。字，允許接收新的連接和與其

23、他設(shè)備交換數(shù)據(jù)。v 當(dāng)報(bào)文傳輸服務(wù)需要與遠(yuǎn)程服務(wù)器交換數(shù)據(jù)時(shí)，它必須當(dāng)報(bào)文傳輸服務(wù)需要與遠(yuǎn)程服務(wù)器交換數(shù)據(jù)時(shí)，它必須與遠(yuǎn)程與遠(yuǎn)程502502端口建立一個(gè)新的客戶機(jī)連接，以便于遠(yuǎn)距離端口建立一個(gè)新的客戶機(jī)連接，以便于遠(yuǎn)距離地交換數(shù)據(jù)。本地端口必須高于地交換數(shù)據(jù)。本地端口必須高于10241024，并且對(duì)每個(gè)客戶，并且對(duì)每個(gè)客戶機(jī)的連接各不相同機(jī)的連接各不相同 。設(shè)備設(shè)備客戶機(jī)端口服務(wù)器端口502n(n1024)服務(wù)器端口客戶機(jī)端口502n(n1024)連接( IP1 n, IP2502) IP1 IP2信息交換過(guò)程信息交換過(guò)程Modbus/TCPModbus/TCP的優(yōu)缺點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：v

24、 用戶可免費(fèi)獲得協(xié)議及樣板程序；用戶可免費(fèi)獲得協(xié)議及樣板程序；v 網(wǎng)絡(luò)實(shí)施價(jià)格低廉，可全部使用通用網(wǎng)絡(luò)部件；網(wǎng)絡(luò)實(shí)施價(jià)格低廉，可全部使用通用網(wǎng)絡(luò)部件；v 易于集成不同的設(shè)備易于集成不同的設(shè)備，幾乎可以找，幾乎可以找到任何現(xiàn)場(chǎng)總線連接到到任何現(xiàn)場(chǎng)總線連接到Modbus-TCPModbus-TCP的網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)關(guān) ；v 網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，100M100M以太網(wǎng)的傳輸結(jié)果為：每秒以太網(wǎng)的傳輸結(jié)果為：每秒40004000個(gè)個(gè)Modbus TCPModbus TCP報(bào)文，而每個(gè)報(bào)文可傳輸報(bào)文，而每個(gè)報(bào)文可傳輸125125個(gè)字個(gè)字(16bit)(16bit)，故，故相當(dāng)于相當(dāng)于4000400012

25、5=500000125=500000個(gè)模擬量數(shù)據(jù)個(gè)模擬量數(shù)據(jù)(8000000(8000000開(kāi)關(guān)量！開(kāi)關(guān)量！) )； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：v 實(shí)時(shí)性較差實(shí)時(shí)性較差應(yīng)用行業(yè)規(guī)模應(yīng)用行業(yè)規(guī)模v TCP/IP TCP/IP 已成為信息行業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：世界上已成為信息行業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：世界上93%93%的網(wǎng)絡(luò)都的網(wǎng)絡(luò)都使用使用TCP/IPTCP/IP，只要在應(yīng)用層使用，只要在應(yīng)用層使用Modbus TCPModbus TCP，就可實(shí)現(xiàn)工，就可實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換；業(yè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換；v 目前中國(guó)已把目前中國(guó)已把Modbus TCPModbus TCP作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之一。在國(guó)外作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)之一。在國(guó)外，Mo

26、dbus TCPModbus TCP被國(guó)際半導(dǎo)體業(yè)被國(guó)際半導(dǎo)體業(yè)SEMISEMI定為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際水定為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)際水處理、電力系統(tǒng)也把它作為應(yīng)用的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，還有越來(lái)越處理、電力系統(tǒng)也把它作為應(yīng)用的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，還有越來(lái)越多行業(yè)把多行業(yè)把Modbus TCPModbus TCP作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)用；作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)用；ModbusModbusGateGate5應(yīng)用需求應(yīng)用需求 Modbus Modbus 協(xié)議是電子工業(yè)設(shè)備上應(yīng)用最為廣泛的一種通用語(yǔ)言，協(xié)議是電子工業(yè)設(shè)備上應(yīng)用最為廣泛的一種通用語(yǔ)言，現(xiàn)已成為一種通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)此協(xié)議，各種不同廠商生產(chǎn)現(xiàn)已成為一種通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)此協(xié)議，各種不同廠商生產(chǎn)

27、的控制設(shè)備（如的控制設(shè)備（如PLCPLC、DCSDCS、HMIHMI、各種儀表傳感器等）可以連成、各種儀表傳感器等）可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。特別是工業(yè)控制領(lǐng)域（如電力行業(yè)等工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。特別是工業(yè)控制領(lǐng)域（如電力行業(yè)等等）就常常會(huì)使用等）就常常會(huì)使用Modbus Modbus 協(xié)議進(jìn)行設(shè)備通訊，然而在通訊過(guò)程協(xié)議進(jìn)行設(shè)備通訊，然而在通訊過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)，往往高端的中會(huì)發(fā)現(xiàn)，往往高端的PLC PLC 直接帶有以太網(wǎng)接口（支持直接帶有以太網(wǎng)接口（支持ModbusTCP ModbusTCP 協(xié)議），而遠(yuǎn)程的各種從站設(shè)備（如協(xié)議），而遠(yuǎn)程的各種從站設(shè)備（如HMIHMI、變頻器、變頻器、傳

28、感器或儀表等等）往往只支持串行鏈路的傳感器或儀表等等）往往只支持串行鏈路的Modbus Modbus 協(xié)議協(xié)議（Modbus RTU Modbus RTU 或或ASCII ASCII 協(xié)議）。協(xié)議）。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備互聯(lián)通訊時(shí)，由于當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備互聯(lián)通訊時(shí)，由于Modbus Modbus 協(xié)議在串口和以協(xié)議在串口和以太網(wǎng)擁有不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在它們之間運(yùn)行是非常困難的，這時(shí)太網(wǎng)擁有不同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在它們之間運(yùn)行是非常困難的，這時(shí)就需要一個(gè)就需要一個(gè)Modbus Modbus 通訊網(wǎng)關(guān)作為二者的橋梁來(lái)幫助整合這兩種通訊網(wǎng)關(guān)作為二者的橋梁來(lái)幫助整合這兩種Modbus Modbus 網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。

29、總體框架總體框架 消息處理流程消息處理流程 ModbusModbusGateGate產(chǎn)品分析產(chǎn)品分析 現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的現(xiàn)在市面上常見(jiàn)的modbusmodbus網(wǎng)關(guān)有如下三家：網(wǎng)關(guān)有如下三家：v 周立功的周立功的MPort-100IEMPort-100IE（單網(wǎng)口、單串口），功能最簡(jiǎn)單，（單網(wǎng)口、單串口），功能最簡(jiǎn)單，硬件防護(hù)中等；硬件防護(hù)中等；v 研華的研華的EKI-122XEKI-122X系列（單網(wǎng)口，系列（單網(wǎng)口，1 14 4串口），功能一般，串口），功能一般，硬件防護(hù)不錯(cuò)；硬件防護(hù)不錯(cuò)；v MOXAMOXA的的MGate_MB3000MGate_MB3000系列（系列（1 12 2網(wǎng)口，

30、網(wǎng)口，1 14 4串口），功能串口），功能強(qiáng)大，硬件防護(hù)一般。強(qiáng)大，硬件防護(hù)一般。v 綜合以上考慮，功能參考綜合以上考慮，功能參考MOXA,MOXA,硬件護(hù)護(hù)參考研華。硬件護(hù)護(hù)參考研華。M MB3270B3270結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖M MB3270B3270指示燈含義指示燈含義M MB3270B3270關(guān)健性能指標(biāo)關(guān)健性能指標(biāo)v SlaveSlave模式同時(shí)支持模式同時(shí)支持1616個(gè)個(gè)TCP masterTCP master（每個(gè)（每個(gè)mastermaster有有3232級(jí)深級(jí)深度的請(qǐng)求隊(duì)列）度的請(qǐng)求隊(duì)列）v 每個(gè)串口支持每個(gè)串口支持3131個(gè)個(gè)RTU/ASCII SlaverRTU/ASCII Slaver；v MasterMaster模式同時(shí)支持模式同時(shí)支持3232個(gè)個(gè)TCP SlaverTCP Slaver；v 緊急請(qǐng)求通道，保證緊急請(qǐng)求通道，保證QosQos控制；控制；v 提供串口重映射功能；提供串口重映射功能；v 內(nèi)建內(nèi)建modbusmodbus協(xié)議分析器，能提供通信監(jiān)控信息。協(xié)議分析器，能提供通信監(jiān)控信息。M MB3270B3270搜索搜索M MB3270