对于工控行业的朋友来说，Modbus协议可谓是耳熟闻详的一个词，很多人听过次协议，但是不清楚具体是干什么的，是什么意思，今天我们一起来聊一聊什么是Modbus协议。
首先，我们来看一下三个问题：
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表的一种总线协议。
Modbus通信协议已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式（一种行业规范）。此外，还具有三大特点：
①公开发表并且无版权要求
②易于部署和维护
③修改移动本地的比特或字节没有很多限制
概括来讲，Modbus协议就是一种用于工业控制的协议，Modbus具有免费使用、上手简单、需改方便三大特点，已经被广泛使用。
Modbus协议都是用于通信的，就比如我们使用的语言，就可以看做是一种协议，作用是让使用这种语言的人都能听懂。比如我们之间定义了一个协议，“1”是向左，“2”是向右，我给你一个“1”，如果你没有这个协议，就只知道是“1”，而你有这个协议就知道是让你向左。
Modbus协议主要分为Modbus TCP、Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus Plus四种。
Modbus协议是主从方式通信，也就是说，不能同步进行通信，总线上每次只有一个数据进行传输，即主机发送，从机应答，主机不发送，从机应答完毕后，总线上就没有数据通信。
例如，一个RS485总线上有一个主机，20个从机，主机查询其中一个从机，首先必须得给这些从机分配一个地址(每个地址必须唯一)，分配好地址后，主机要查询一个从机状态（05），然后数据下发给从机（5号），从机（5号）得到主机发送的数据，然后对应地址的从机（5号）回复，主机得到从机数据，这样就是一个主机到从机的通信过程。
Modbus TCP协议是用于管理和控制自动化设备的，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中Modbus报文的用途，Modbus RTU协议运行于以太网。
Modbus TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送Modbus报文，Modbus TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以Modbus作为应用协议标准的数据表示方法。Modbus TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，Modbus TCP插入一个标准Modbus报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地址。
Modbus协议是运行于设备间的协议，或者说设备间必须要有Modbus RTU协议！这是Modbus协议上规定的，且默认模式必须是RTU协议。帧结构一般由地址、功能码、数据、校验组成。
地址用于区分设备，占用一个字节，范围0-255，其中有效范围是1-247，其他有特殊用途，比如255是广播地址(广播地址就是应答所有地址，正常的需要两个设备的地址一样才能进行查询和回复)。
功能码占用一个字节，意义在于指示这个指令的功能。
数据根据功能码确认，不同的功能码有不同的数据结构。
校验位是为了保证数据不出现错误而增加的。校验位将前面的数据进行计算，看数据是否一致，如果一致，就说明这帧数据是正确的，再进行回复;如果不一样，说明数据在传输过程中出了问题，数据产生错误。
Modbus ASCII协议是建立在Modbus RTU协议上的，是将指令转换为ASCII字符进行传输的。比如Modbus RTU协议需要传输“12”，只需要一个字节；Modbus ASCII协议需要将“1”转换为“31”，“2”转化为“32”，再进行传输，需要占用两个字节，因此Modbus ASCII效率不高，使用率较低。
总的来看，Modbus RTU协议和Modbus ACSII协议都是基于232和485链路的，所以其通讯模式半双工，一般是主机和从机的模式。其差别就是其字节的格式不同，一个是16进制的数据，一个是ASCII数据。
Modbus PLUS协议一般被称为MB+，是一种高速现场总线网络，也是一种典型的令牌总线网，针对工业控制应用的本地局域网系统。它允许计算机、可编程序控制器和其他数据源以对等方式进行通信，设备通过"令牌"的方式实现数据的交换，严格定义了令牌的传递方式、数据校验以及通信接口等方面的参数。数据传送速率达1Mbit/s，传输介质一般为为双绞线、同轴电缆或光纤。
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