通用串行協議是采用主從式介質訪問控制方式和串行通信方式實現自動化控制設備間通信的工業控制網絡協議,其操作過程類似于Profibus現場總線,主要特點如下:1.采用主從訪問技術,構成單主機控制網絡,通信模式采用一主多從方式。2.通信速率可以根據實際情況選擇9600bps,19200bps,38400bps,93750bps或者187500bps多種波特率。3.采用EIA-485接口,支持多點通信連接,一個網段最多支持32個節點,通過深圳市鼎信鴻達科技有限公司的485集線器和485中繼器可以擴展出多個485網段,支持更多連接節點。4.報文結構可靠,簡單,報文長度可以固定,也可變,配置靈活。
通用串行協議采用主節點對從節點輪詢組成的周期性報文通信,從節點只有對主節點的輪詢作出應答之后,才可以得到發送報文的機會。其還支持廣播通信模式,主節點給所有從節點發送報文,從節點對收到的廣播報文無需發應答消息,此事廣播報文地址域字段無效。一般傳遞I/O數據通過周期性報文通信,而服務和診斷功能則采用非周期性報文的傳輸來實現。其報文結構由起始標志,報文長度,地址域,數據域和校驗組成,長度分別為除數據域是1~256字節,其他均為1字節。
Modbus通信協議是基于RS-485總線網絡開發的一種通信協議,是工業控制網絡中對自動化控制設備進行訪問控制的主從式通信協議。由Modicon公司開發,廣泛應用于工業控制領域。是一種比較典型的通用串行協議。其特點:通信速率可達19.2Kbps,物理接口符合EIA-485規范,組成一主多從的單主機控制網絡,主節點可通過逐一訪問的輪詢方式訪問從節點,并且要求從節點返回應答信息,也可以對所有從節點進行廣播式通信,通過簡單的通信報文完成對從節點的讀寫操作。
Modbus通信協議分為RTU和ASCII兩種報文幀格式,采用RTU格式是以傳遞一段不短于3.5倍的字符發送時間的空閑時間開始,一般多取4T,同樣以4T的標志表示結束。而采用ASCII格式的報文則是以冒號":"開始,以兩個回車換行符結束,中間為協議內容。一般來說,RTU格式應用比較廣泛,我們在這里介紹一下RTU報文格式:RTU報文以T1~T4作為報文開始和結束的標志,中間包括依次有:1.地址域(8位),是被查詢的從節點的地址,有效范圍是0~247,0為廣播地址。功能域(8位),用于說明從節點要完成的功能,有效編碼為1~255.數據域(n個8位)是狀態數據,I/O值或其他測控信息。校驗域(16位),幀校驗多采用CRC循環冗余校驗,從地址域開始對所有數據進行校驗。從節點正常應答是發送相同的報文幀讓主節點做確認,包括有:從節點地址,前導標志碼,返回數據,功能確認,校驗碼和幀結束碼。
Modbus Plus是Modbus的改進版,網絡規范有很多不同于Modbus的地方,性能也有很大的改進。其也有ASCII和RTU兩種幀格式,其中ASCII的報文格式依次為:開頭碼(1字節),地址(2字節),功能(2字節),數據(n字節,n=<491),校驗(2字節),結束碼(2字節回車換行符)。RTU的報文格式依次分別為:開頭碼(4字節),地址(2字節),功能(2字節),數據(n字節,n=<486),校驗(2字節),結束碼(4字節)。
Modbus Plus具有較高的傳輸速率,最高可達1Mbps,傳輸介質為屏蔽雙絞線時,不采用中繼器最多可以連接32個設備,支持網段之間采用網橋連接形成更大規模的網絡。Modbus Plus除了有主從方式之外,還有令牌環方式。網絡上的節點作為邏輯環的一個點,通過獲取令牌來取得總線的控制權,傳遞順序有節點地址決定,從最低地址開始傳遞,至最高的結束,循環一周之后重新開始,令牌只能在本網段傳遞。
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