Modbus 工作모드

工作모드​

Modbus 基于主从모드工作。在一个네트워크中，Modbus 프로토콜通过主设备（클라이언트）和从设备（服务器）之间的请求-应答机制来交换信息。

下图展示了典型的 Modbus 네트워크，其中一个 master 设备（client）控制一个或多个 slave 设备（server）。

在표준的 Modbus 네트워크中，有 1 个主设备和最多 31 个从设备。

通讯特点​

主设备-从设备工作원리有如下特点：

• 在同一时间只能有一个主设备연결到네트워크；
• 只有主设备能够发起通讯并向从设备보내기请求；
• 主设备可以使用专门的주소分别访问每个从设备，也可以使用주소 0 同时访问所有从设备；
• 从设备只能向主设备보내기应答；
• 从设备不能向主设备或其它从设备发起通讯。

通讯모드​

Modbus 프로토콜支持两种通讯모드交换信息：

• 单播모드 —— 主设备通过专门的주소访问从设备，从设备处理请求，然后向主设备보내기应答。
• 广播모드 —— 主设备通过주소 0 访问所有从设备，在这种모드下，从设备不对广播消息作出应答。（因此，广播모드的请求指令必须是 Modbus 표준功能中的写指令）

应答时间​

应答时间是指从设备对主设备发出的请求做出应答所需的时间。其中 Modbus 프로토콜的数值：

• 典型值 < 10 ms （90% 的信息交换）
• 最大值大约是 700 ms，因此建议在보내기完一个 Modbus 请求后暂停 1 秒钟再继续。

데이터交换​

Modbus 프로토콜支持两种데이터유형：

• 单个位
• 레지스터（16 位）

具体的位和레지스터定义由从设备决定。

주소​

使用 Modbus 프로토콜交换的消息包含要处理的데이터的주소。每个레지스터都有一个레지스터번호，每类데이터（位或레지스터）都有一个 16 位的주소。

在 Modbus 프로토콜规定的 PDU 中，规定所有코일或레지스터주소从 0 开始계산。因此，第 n 号레지스터的주소是 n-1。例如，第 12000 号레지스터的주소是 0x2EDF（11999）。

帧​

使用 Modbus 프로토콜交换的所有帧（ADU）最大为 256 바이트（ASCII 형식翻倍），其中包括 4 个域：

域	定义	大小（RTU 형식）	설명
1	从设备号（주소）	1 个바이트	请求的目的주소 - 0 ：广播（涉及所有从设备） - 1-247 ：单播，从设备的唯一주소
2	功能代码	1 个바이트	参阅 Modbus 기능 코드
3	데이터	0 到 252 个바이트	请求데이터（或应答데이터）
4	체크섬	2 个바이트	CRC 검증和（ASCII 为 LRC）

下图展示了主设备-从设备工作模型中的帧交换过程。

네트워크拓扑​

Modbus RTU​

Modbus RTU 通常基于 RS-485 串行통신链路，RS-485 总线布线사양规定其必须是总线式拓扑结构。在实际布线中，通常采用手牵手菊花链布线방식。例如，Slave 1/2/3 三台 RS-485 设备，Slave1 的 485+ 接入 Slave2 的 485+ 포트，Slave2 的 485+ 再연결到 Slave3 的 485+ 포트，以此类推，485- 的배선방식和 485+ 一样。

Modbus TCP​

相对于使用串行链路的 Modbus RTU，Modbus TCP 基于以太网통신，因此其네트워크拓扑结构更为灵活。从串行链路上一主多从的构造，演变为多클라이언트/多服务器端的构造模型。

使用 Modbus TCP，마스터设备（클라이언트）可以通过 IP 주소找到 Modbus 从设备（服务器），并通过 Modbus 게이트웨이연결到另一个 Modbus RTU 네트워크。