Modicon 公司首次推出了Modbus協(xié)議，Modbus RTU和Modbus ASCII誕生于此。后來施耐德電氣在1997年推出了ModbusTCP協(xié)議。2004年，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)正式把Modbus作為了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，開啟了Modbus為中國(guó)工業(yè)通信做貢獻(xiàn)的時(shí)代。

　　通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其它設(shè)備之間可以通信。Modbus協(xié)議具有標(biāo)準(zhǔn)、開放，可以支持多種電氣接口，數(shù)據(jù)幀格式簡(jiǎn)單緊湊，數(shù)據(jù)傳輸量大、實(shí)時(shí)性好等特點(diǎn)，在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，已經(jīng)成為通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。深入分析Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)原理和其安全性對(duì)提高工控系統(tǒng)安全性有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。Modbus RTU和Modbus ASCII主要用于串行通信領(lǐng)域，而Modbus TCP則常用于以太網(wǎng)通信。現(xiàn)在，Modbus已經(jīng)成為工業(yè)領(lǐng)域通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并且現(xiàn)在是工業(yè)電子設(shè)備之間相當(dāng)常用的連接方式。

　　Modbus使用一種簡(jiǎn)單的Master and Slave主從協(xié)議(客戶機(jī)/服務(wù)器協(xié)議)進(jìn)行通信?？蛻魴C(jī)作為主站，向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求;服務(wù)器(從站)接到請(qǐng)求后，對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行分析并作出應(yīng)答。其中使用的通信幀被稱為應(yīng)用數(shù)據(jù)單元(Application Data Unit，ADU)，它包括通信地址段、功能代碼段、數(shù)據(jù)段和校驗(yàn)段。

　　Modbus RTU與Modbus ASCII有什么區(qū)別?

　　Modbus是一種應(yīng)用層協(xié)議，它定義了與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的數(shù)據(jù)單元(ADU)，可以在以太網(wǎng)(TCP/IP)或串行鏈路上(RS232、RS485等)進(jìn)行通信(以太網(wǎng)ADU和串行ADU略有不同)。在串行鏈路上，Modbus協(xié)議有兩種傳輸模式——ASCII模式和RTU模式。其中，ASCII是英文“American Standard Code for Information Interchange”的縮寫，中文翻譯為“美國(guó)國(guó)家信息交換標(biāo)準(zhǔn)編碼”;RTU是英文“ Remote Terminal Unit”的縮寫，中文翻譯為“遠(yuǎn)程終端設(shè)備”。

　　在ASCII模式下，每個(gè)8位的字節(jié)被拆分成兩個(gè)ASCII字符進(jìn)行發(fā)送，比如十六進(jìn)制數(shù)0xAF,會(huì)被分解成ASCII字符“A”和“F”進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送的字符量比RTU增加一倍。ASCII模式的好處是允許兩個(gè)字符之間間隔的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1s而不引發(fā)通信故障，該模式采用縱向冗余校驗(yàn)(Longitudinal Redundancy Check ，LRC)) 的方法來檢驗(yàn)錯(cuò)誤。

　　在RTU(Remote Terminal Unit)模式下，每個(gè)字節(jié)可以傳輸兩個(gè)十六進(jìn)制字符，比如十六進(jìn)制數(shù)0xAF，直接以十六進(jìn)制0xAF(二進(jìn)制：10101111)進(jìn)行發(fā)送，因此它的發(fā)送密度比ASCII模式高一倍;RTU模式采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)。邦納公司大部分產(chǎn)品支持Modbus通訊，以下為支持Modbus RTU的產(chǎn)品：

▲測(cè)量光柵支持Modbus RTU 通訊

▲拾取指示燈支持Modbus RTU通訊

▲邦納所有無線產(chǎn)品支持Modbus RTU通訊

　　什么是Modbus TCP?

　　Modbus TCP和Modbus RTU基本相同，但是也存在一些區(qū)別：

　　從機(jī)地址變得不再重要，多數(shù)情況下忽略。從某種意義上說從機(jī)地址被IP地址取代

　　CRC校驗(yàn)變得不再重要，甚至可以忽略。由于TCP數(shù)據(jù)包中已經(jīng)存在校驗(yàn)，為了不重復(fù)造輪子，Modbus TCP干脆取消了CRC校驗(yàn)。

　　TCP 模式是為了讓Modbus數(shù)據(jù)順利在以太網(wǎng)上傳輸產(chǎn)生的，使用TCP502 端口。該協(xié)議物理層，數(shù)據(jù)鏈路層，網(wǎng)絡(luò)層，傳輸層都是基于TCP 協(xié)議，只在應(yīng)用層，將Modbus 協(xié)議修改后封裝進(jìn)去; 接收端將該TCP 數(shù)據(jù)包拆封后，重新獲得原始Modbus幀，然后按照Modbus協(xié)議規(guī)范進(jìn)行解析，并將返回的數(shù)據(jù)包重新封裝進(jìn)TCP 協(xié)議中，返回到發(fā)送端。與串行鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式不同，TCP 模式去除了附加地址和校驗(yàn)，增加了報(bào)文頭。邦納公司大部分產(chǎn)品支持Modbus通訊，以下為支持Modbus TCP的產(chǎn)品：

▲安全控制器支持Modbus TCP通訊

▲邦納所有視覺產(chǎn)品支持Modbus TCP通訊

▲邦納二維碼讀取器都支持Modbus TCP通訊

▲邦納部分無線產(chǎn)品支持Modbus TCP通訊

（轉(zhuǎn)載）