《嵌入式网络技术》modbus协议3
Modbus协议讲解
Modbus协议讲解协议概述：Modbus协议是一种通信协议，用于在自动化设备之间进行数据传输。
它最初由Modicon（现在的施耐德电气）于1979年开发，并成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一。
Modbus协议简单、可靠且易于实现，适用于各种不同类型的设备和网络。
协议结构：Modbus协议基于客户端-服务器模型，其中客户端是发起请求的设备，而服务器则是响应请求的设备。
协议使用了不同的功能码来标识不同的请求和响应类型。
Modbus协议支持两种不同的传输模式：串行和以太网。
在串行模式下，协议使用RS-232或RS-485通信标准进行数据传输。
而在以太网模式下，则使用TCP/IP协议进行通信。
Modbus协议定义了多个功能码，包括读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取输入寄存器等。
这些功能码使得设备可以进行数据的读取和写入操作，实现设备之间的数据交换。
协议应用：Modbus协议广泛应用于工业自动化领域，包括能源管理系统、楼宇自动化、制造业、过程控制等。
它被用于监控和控制设备，实现数据的采集、传输和处理。
Modbus协议的优点：1. 简单易用：Modbus协议的设计简单，易于实现和使用。
它提供了一组简单的功能码，使得设备之间的通信变得简单高效。
2. 灵活性：Modbus协议支持多种传输模式，包括串行和以太网。
这使得它适用于各种不同类型的设备和网络环境。
3. 可扩展性：Modbus协议可以轻松扩展以满足不同应用的需求。
它支持多种数据类型和寄存器类型，可以满足不同设备的数据交换需求。
4. 可靠性：Modbus协议使用CRC校验来确保数据的完整性和准确性。
这提高了数据传输的可靠性，减少了错误的发生。
协议缺点：尽管Modbus协议在许多方面具有优势，但它也存在一些缺点：1. 安全性较低：Modbus协议没有内置的安全机制，容易受到恶意攻击。
因此，在使用Modbus协议时，需要采取额外的安全措施来保护系统免受攻击。
嵌入式系统中的物联网技术和协议
嵌入式系统中的物联网技术和协议随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的设备和系统开始具备了联网能力。
而嵌入式设备，作为物联网中的基础设施，更是扮演着相当重要的角色。
在嵌入式系统中，物联网技术和协议的应用涉及到了众多领域和层面，如智能家居、智能工厂、智能交通等。
本文将从这几个方面入手，讨论嵌入式系统中的物联网技术和协议的具体应用。
一、智能家居智能家居是应用最广泛的物联网场景之一，涵盖了家庭安防、家庭娱乐、家庭健康等方面。
在嵌入式系统中，智能家居的物联网技术和协议主要涉及到以下几个方面：1. ZigBee协议ZigBee协议是一种低功耗、低速率的无线网络协议，它采用mesh网状拓扑结构，支持多设备互联，具有高安全性和可靠性等优点。
在智能家居中，ZigBee协议被广泛应用于门窗传感器、烟感探测器、智能插座等设备中，实现对家庭安防和用电情况的智能监控和控制。
2. Wi-Fi协议Wi-Fi协议是一种高速、广覆盖的无线网络协议，它在智能家居中主要用于实现家庭互联网接入和视频监控等功能。
通过Wi-Fi 协议，智能家居系统可以实现互联网对接，支持远程控制和远程监控等功能，方便用户对家庭设备的管理和控制。
3. MQTT协议MQTT协议是一种轻量、低开销的机器对机器通信协议，它被广泛应用于物联网中，支持跨越多种网络和设备，具有灵活性和可靠性等特点。
在智能家居中，MQTT协议可以用于实现设备之间的消息传递和数据同步，实现智能家居系统的整体协调和管理。
二、智能工厂智能工厂是以物联网技术为核心的现代工厂形态，它可以实现自动化生产、智能化管理和智能化维护等功能。
在嵌入式系统中，智能工厂的物联网技术和协议主要涉及到以下几个方面：1. OPC UA协议OPC UA协议是一种面向服务的工业通信协议，它支持跨越不同系统和设备的数据通信和控制，可以实现工厂内各类设备和系统之间的互联互通。
在智能工厂中，OPC UA协议被广泛应用于数据采集、控制和管理等方面，实现工厂的整体智能化。
modbus协议
modbus协议Modbus协议是一种常用的工业通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它是一种串行通信协议，用于在工业控制系统中的设备之间进行数据传输。
Modbus协议简单、可靠，易于实现和维护，因此被广泛应用于各种工业控制系统中。
Modbus协议最早由Modicon（现在是施耐德电气的一部分）在1979年开发，最初是用于连接Modicon品牌的可编程逻辑控制器（PLC）。
随着时间的推移，Modbus协议逐渐成为一种开放的通信标准，被广泛应用于各种厂商的工业控制设备中。
Modbus协议主要包括两种不同的传输方式，Modbus RTU和Modbus TCP。
Modbus RTU是一种基于串行通信的传输方式，常用于需要长距离传输数据的场合。
而Modbus TCP是一种基于以太网的传输方式，适用于局域网或互联网环境下的数据传输。
在Modbus协议中，有两种常用的设备，Modbus主站和Modbus从站。
主站通常是控制系统中的上位机或控制器，负责发起数据通信请求；从站则是各种工业设备，如传感器、执行器等，负责响应主站的请求并进行数据交换。
Modbus协议中定义了一系列的功能码，用于实现不同的数据交换功能。
常用的功能码包括读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取输入寄存器等。
通过这些功能码，Modbus主站可以实现与从站之间的数据读写操作。
在实际应用中，Modbus协议可以用于各种工业控制系统中，如温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。
通过Modbus协议，不同厂商的设备可以实现互联互通，从而构建起一个完整的工业控制网络。
总的来说，Modbus协议作为一种简单、可靠的工业通信协议，已经成为工业自动化领域中的重要标准之一。
它的应用范围广泛，可以满足不同工业控制系统的通信需求，为工业生产提供了可靠的数据交换手段。
随着工业互联网的发展，Modbus协议将继续发挥重要作用，推动工业自动化技术的进步和发展。
Modbus 协议简介
一、Modbus 协议简介 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。
它已经成为一通用工业标准。
有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。
它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。
它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。
如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。
在其它网络上，包含了 Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。
这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。
控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主-从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。
其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。
典型的主设备：主机和可编程仪表。
典型的从设备：可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。
如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。
Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。
如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2、在其它类型网络上转输 在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。
modbus协议
modbus协议协议名称：Modbus协议协议描述：Modbus协议是一种通信协议，用于在工业自动化领域中实现设备之间的通信。
它采用了简单、可靠和开放的通信方式，已成为工业控制系统中最常用的通信协议之一。
Modbus协议具有灵活性和可扩展性，可用于不同类型的通信介质和网络架构。
协议内容：1. 协议类型：Modbus协议是一种基于主从结构的协议，其中包括一个主站和多个从站。
主站负责发送指令并接收从站的响应，从站则执行主站发送的指令并返回响应数据。
2. 物理层：Modbus协议可以在多种物理层上运行，包括串行通信和以太网通信。
串行通信使用RS-232、RS-485或RS-422等标准，以太网通信使用TCP/IP协议。
3. 数据传输格式：Modbus协议使用二进制格式进行数据传输。
数据包由多个字段组成，每个字段包含特定的信息。
常用的字段包括从站地址、功能码、数据长度、数据内容和校验字段等。
4. 功能码：Modbus协议定义了一系列功能码，用于指示从站执行不同的操作。
常见的功能码包括读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取输入寄存器和写入多个寄存器等。
5. 寄存器：Modbus协议使用寄存器来存储数据。
不同类型的寄存器用于存储不同的数据，例如保持寄存器用于存储设备状态信息，输入寄存器用于存储传感器数据等。
6. 异常处理：Modbus协议定义了一系列错误码，用于处理通信过程中可能出现的异常情况。
当从站无法执行主站发送的指令时，会返回相应的错误码，主站根据错误码进行相应的处理。
7. 安全性：Modbus协议本身不提供加密和身份验证等安全机制。
为确保通信的安全性，建议在实际应用中采用其他安全措施，如使用虚拟专用网络（VPN）或添加额外的加密层。
8. 扩展性：Modbus协议具有较好的扩展性，可以根据实际需求进行定制和扩展。
例如，可以通过定义自定义功能码或寄存器类型来支持特定的应用场景。
9. 应用领域：Modbus协议广泛应用于工业自动化领域，包括能源管理系统、楼宇自动化、环境监测、制造业等。
(完整word版)modbus通讯协议
Modbus通讯协议图片：图片：图片：Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
当在网络上通信时，Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。
如果需要回应，控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。
Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。
此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。
标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。
Modbus的ASCII、RTU 协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave 方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。
Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。
另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。
因此，Modbus协议的可靠性较好。
下面我来简单的给大家介绍一下，对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。
modbus协议
modbus协议协议名称：Modbus协议1. 引言Modbus协议是一种通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。
该协议广泛应用于监控和控制领域，可用于连接传感器、执行器、PLC等设备，实现数据采集、控制和监视。
本协议旨在详细描述Modbus协议的标准格式和通信规范，以确保设备之间的稳定通信和数据传输。
2. 协议结构Modbus协议采用主从结构，其中主机负责发起通信请求，从机负责响应请求并提供所需的数据。
协议支持多种通信方式，包括串行通信和以太网通信。
下面是Modbus协议的标准格式：2.1 帧结构Modbus协议的通信基于数据帧的传输。
每个数据帧由以下几个部分组成：- 地址字段：指定目标设备的地址。
- 功能码：表示主机请求的操作类型。
- 数据字段：包含主机请求或从机响应的数据。
- 错误检测字段：用于验证数据的完整性。
2.2 功能码Modbus协议定义了一系列功能码，用于标识主机请求的操作类型。
常见的功能码包括：- 读取线圈状态：用于读取从机的开关量输出状态。
- 读取输入状态：用于读取从机的开关量输入状态。
- 读取保持寄存器：用于读取从机的模拟量输入状态。
- 读取输入寄存器：用于读取从机的模拟量输出状态。
- 写单个线圈：用于控制从机的开关量输出状态。
- 写单个寄存器：用于控制从机的模拟量输出状态。
3. 通信规范Modbus协议的通信规范如下：3.1 串行通信规范- 物理层：Modbus协议支持RS-232、RS-485等串行通信接口。
- 波特率：通信双方的波特率必须匹配，常见的波特率有9600、19200、38400等。
- 数据位：通信双方的数据位数必须一致，通常为8位。
- 停止位：通信双方的停止位数必须一致，通常为1位。
- 校验位：通信双方的校验位设置必须一致，可选的校验位有奇校验、偶校验、无校验。
3.2 以太网通信规范- 物理层：Modbus协议支持以太网通信，使用TCP/IP协议栈。
modbus协议详解与案例演示
modbus协议详解与案例演示Modbus协议是一种通信协议，旨在实现不同设备之间的数据传输。
在本文中，我们将深入探讨Modbus协议的工作原理、通信方式以及一些案例演示。
一、Modbus协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议，通常用于连接工业自动化设备，如传感器、PLC（可编程逻辑控制器）等。
它采用简单和高效的方式传输数据，以实现设备之间的数据交互。
Modbus协议主要分为两种模式：ASCII（American Standard Codefor Information Interchange）和RTU（Remote Terminal Unit）。
其中，ASCII模式通过ASCII码表示数据，而RTU模式使用二进制编码进行数据传输。
两种模式各有优劣，可以根据具体需求选择使用。
二、Modbus协议通信方式Modbus协议支持串行和以太网通信方式。
在串行通信中，常见的物理层连接方式有RS-232（串行通信接口）、RS-485（多点连接接口）等。
而以太网通信则使用TCP/IP协议。
在Modbus通信中，设备分为主设备（Master）和从设备（Slave）。
主设备负责发起通信请求，而从设备则响应主设备的请求并提供相应的数据。
三、Modbus协议数据结构在Modbus协议中，数据是以寄存器（register）的形式存储和传输的。
寄存器包括输入寄存器（Input Register）、离散输入寄存器（Discrete Input Register）、保持寄存器（Holding Register）和线圈（Coil）四种类型。
输入寄存器用于保存从设备读取的数据，而离散输入寄存器则记录设备的状态信息。
保持寄存器用于保存常驻数据，如温度、压力等，而线圈则用于控制设备的开关状态。
四、Modbus协议功能码功能码是Modbus协议中用于识别特定功能的标识符。
常用的功能码有读寄存器（03H）、写寄存器（06H）、写多个寄存器（10H）等。
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modbus协议——地址域
地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。当 Modbus协议用于更高水准的网络，广播可能不允许或以其它 方式代替。
modbus协议——功能域
消息帧中的功能代码域包含了两个字符（ASCII）或8Bits （RTU）。可能的代码范围是十进制的1...255。当然，有些代 码是适用于所有控制器，有此是应用于某种控制器，还有些 保留以备后用。
modbus协议——功能域
例如：一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存器， 将产生如下功能代码： 0 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制03H） 对正常回应，从设备仅回应同样的功能代码。对异议回应， 它返回： 1 0 0 0 0 0 1 1 （十六进制83H）
modbus协议——功能域
消息帧——RTU帧
整个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有 超过1.5个字符时间的停顿时间，接收设备将刷新不完整的消 息并假定下一字节是一个新消息的地址域。同样地，如果一 个新消息在小于3.5个字符时间内接着前个消息开始，接收的 设备将认为它是前一消息的延续。这将导致一个错误，因为 在最后的CRC域的值不可能是正确的。一典型的RTU消息帧如 下所示：
除功能代码因异议错误作了修改外，从设备将一独特的代码 放到回应消息的数据域中，这能告诉主设备发生了什么错误。 主设备应用程序得到异议的回应后，典型的处理过程是重发 消息，或者诊断发给从设备的消息并报告给操作员。
谢谢大家收看！
modbus协议——地址域
消息帧的地址域包含两个字符（ASCII）或8Bit（RTU）。可能 的从设备地址是0...247 (十进制)。单个设备的地址范围是 1...247。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的 地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时，它把自己 的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备 作出回应。
消息帧——ASCII帧
使用ASCII模式，消息以冒号（:）字符（ASCII码 3AH）开始， 以回车换行符结束（ASCII码 0DH,0AH）。
消息帧——ASCII帧
其它域可以使用的传输字符是十六进制的0...9,A...F。网 络上的设备不断侦测“:”字符，当有一个冒号接收到时， 每个设备都解码下个域（地址域）来判断是否发给自己的。 消息中字符间发送的时间间隔最长不能超过1秒，否则接收 的设备将认为传输错误。一个典型ASCII消息帧如下所示：
modbus协议——功能域
当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需 要执行哪些行为。例如去读取输入的开关状态，读一组寄存 器的数据内容，读从设备的诊断状态，允许调入、记录、校 验它使用功能代码域来指示是正常回应(无误) 还是有某种错误发生（称作异议回应）。对正常回应，从设 备仅回应相应的功能代码。对异议回应，从设备返回一等同 于正常代码的代码，但最重要的位置为逻辑1。
嵌入式网络技术
modbus协议——消息帧
两种传输模式中（ASCII或RTU），传输设备以Modbus消息 转为有起点和终点的帧，这就允许接收的设备在消息起始 处开始工作，读地址分配信息，判断哪一个设备被选中 （广播方式则传给所有设备），判知何时信息已完成。部 分的消息也能侦测到并且错误能设置为返回结果。
消息帧——RTU帧
使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。在网络波特 率下多样的字符时间，这是最容易实现的(如下图的T1-T2-T3-T4所示)。传输的 第一个域是设备地址。可以使用的传输字符是十六进制的0...9,A...F。网络设备 不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间内。当第一个域（地址域）接收到，每 个设备都进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之后，一个至 少3.5个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。