Modbus 프로토콜버전

Modbus 是工业界常用的一种简单、可靠、开放的통신 프로토콜，可以在多种통신媒介上实施，包括常见的 RS232、RS485 和以太网。随着 Modbus-TCP 的广泛적용，国际互联网组织规定并保留了 TCP/IP 프로토콜栈上的系统 502 포트，专门用于访问 Modbus 设备。

下图大致展示了 Modbus 프로토콜栈模型。

Modbus 통신 프로토콜目前存在用于串行链路、TCP/IP 以太网以及其他支持互联网프로토콜的네트워크버전。在实际적용中，通过 RS485 和 TCP/IP 연결的방식最为常见。下面介绍 Modbus 프로토콜的多种变体。

Modbus RTU​

Modbus RTU 是 Modbus 最常见的实现방식，它基于串行통신总线（例如 RS232、RS485），并采用紧凑的2진수데이터形式进行프로토콜통신。RTU 형식在命令/데이터之后带有循环冗余체크섬的체크섬作为错误체크섬机制，以确保데이터的可靠性。Modbus RTU 消息必须连续传输，没有문자间犹豫。Modbus 消息由空闲（静默）时段构成（分隔）。

RTU 모드每个바이트（11位）的형식为：

帧형식	설명
编码系统	8位2진수
데이터 비트	1位 시작位 8位 데이터 비트，首先보내기最低有效位 1位 奇짝수 패리티（注：默认짝수 패리티是必须的，홀수 패리티或패리티 없음也可以使用） 1位 정지 비트（注：使用패리티 없음时要求2个정지 비트）
帧보내기방식	每个문자或바이트均由从左到右顺序보내기
检验	CRC（循环冗余체크섬），低位바이트先发
시작/종료	프레임帧由时长至少为 3.5 个바이트时间的空闲间隔区分 1 帧데이터

Modbus ASCII​

Modbus ASCII 和 Modbus RTU 一样都是使用串行链路통신방식，不同的是，Modbus ASCII 采用一种人类可读的、冗长的表示방식，并使用LRC 체크섬的체크섬保证데이터传输的完整性。Modbus ASCII 消息由前导콜론 (":") 和尾随换行符 (CR/LF) 构成。

ASCII 모드每个바이트（10位）的형식为：

帧형식	설명
编码系统	16진수，ASCII 문자 0-9，A-F
데이터 비트	1位 시작位 7位 데이터 비트，首先보내기最低有效位 1位 奇짝수 패리티（注：默认짝수 패리티是必须的，홀수 패리티或패리티 없음也可以使用） 1位 정지 비트（注：使用패리티 없음时要求2个정지 비트）
帧보내기방식	每个문자或바이트均由从左到右顺序보내기
检验	LRC（LRC 체크섬），低位바이트先发
시작	一个‘콜론’（:）시작，对应 ASCII 16진수为 3A
종료	以‘回车-换行’（CR，LF）对（ASCII 16진수 0D 和 0A）종료

需要注意的是，由于帧형식不同，被설정为 RTU 모드的节点是不能与설정为 ASCII 모드的节点正常통신，反之亦然。

Modbus TCP​

Modbus TCP（或称为 Modbus TCP/IP）是一种 Modbus 变体，用于通过 TCP/IP 네트워크进行통신，通过포트 502 进行연결。和前面两种不一样，Modbus TCP 不需要체크섬계산，因为较低层的 TCP/IP 프로토콜栈已经提供체크섬保护。

如果将체크섬包含在有效载荷中，形成与 Modbus RTU 类似的帧，则称为 Modbus RTU/IP。

其他버전​

除了上述三种常用的 Modbus 프로토콜，还有如下一些不太常见的 Modbus 扩展버전。

Modbus over UDP​

既然有 Modbus over TCP，那么自然也会有人尝试将 Modbus 运行在 UDP 之上，即 Modbus over UDP。 这么做的好处是消除了 TCP 所需的开销。

Modbus Plus​

Modbus Plus（Modbus+、MB+ 或 MBP）프로토콜是 Schneider Electric 的专利，与其他变体不同，它支持多个마스터之间的点对点통신。不过，它需要一个专用的协处理器来处理类似 HDLC 的高速令牌轮换。它使用 1 Mbit/s 的双绞线，并在每个节点都有变压器隔离，这使其成为转换/边沿触发而不是电压/电平触发。연결 Modbus Plus 到계산机需要特殊的硬件，通常是支持 ISA、PCI 或 PCMCIA 总线的板卡。

Pemex Modbus​

Pemex Modbus 是표준 Modbus 的扩展，支持历史和流量데이터。它是为 Pemex 石油和天然气公司设计的，用于过程控制，但从未得到广泛采用。

Enron Modbus​

Enron Modbus 是 Enron 公司개발的표준 Modbus 的另一个扩展，支持 32 位整数和浮点변수以及历史和流量데이터。데이터유형使用표준주소映射。历史데이터用于满足美国石油协会 (API) 行业표준，即如何存储데이터。

注意事项​

前四种 Modbus 프로토콜（Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP 和 Modbus UDP）在데이터模型和功能调用上都是相同的，只是传输프레임的封装방식不同。但是，由于帧형식不同，因此这些프로토콜变体并不是可互操作的。