Modbus 从站原理完整指南

Modbus slave/master 是一种广泛用于工业自动化和控制系统的串行通信协议。 它是 Modicon 于 1979 年开发的开放标准，用于通过串行数据链路在电子设备之间建立通信。 它是当今业界最流行的协议之一，许多制造商都提供支持 Modbus 的设备。 如果您想了解更多有关 Modbus 从站概念的信息，本关于 Modbus TCP 多主站的指南将对您有很大帮助。

Modbus 从站原理完整指南

在这里，您将详细了解Modbus从站原理。

什么是 Modbus 从站？

• Modbus 主从意味着一个设备（主站）发起与一个或多个其他设备（从站）的通信。 主机发起请求，从机响应请求的数据。 然后主机检查每个从机的响应，如果有效，则接受数据。
• Modbus 从站是连接到 Modbus 主站的设备。 它可以是传感器、执行器、PLC 或任何其他可以连接到 Modbus 网络的设备。 从站可以配置为接收来自主站的请求并响应请求的数据。 从站还负责处理请求并发送适当的响应。
• 为了使用 Modbus，必须为每个设备分配一个地址。 该地址是在设备连接到网络时分配给设备的。 该地址用于向主站标识设备，以便主站可以向正确的设备发送请求。
• Modbus 协议可用于从各种设备读取数据和向其写入数据，包括传感器、执行器和可编程逻辑控制器 (PLC)。 这使其成为用于工业自动化和控制系统的理想选择。
• Modbus TCP 从站易于配置和使用，并提供可靠且高效的方式与各种设备进行通信。 它们也具有成本效益，因为它们不需要复杂的网络基础设施。 因此，它们是现代工业控制系统的重要组成部分，并在世界各地的许多行业中得到应用。

什么是 Modbus 主站？

• Modbus Master 是一种设备或计算机应用程序，它通过向从设备发出命令来在 Modbus 网络中发起数据传输请求。 Modbus Master 是主要的数据源，它发起请求并接收来自从设备的响应。 Modbus TCP 主站可以是计算机应用程序或物理设备，例如 PLC（可编程逻辑控制器）或 RTU（远程终端单元）。
• Modbus Master 可用于读取或写入数据到从设备，以及发出命令以执行特定功能。 例如，Modbus Master 可用于从温度传感器读取或写入数据，或向电机发出打开或关闭的命令。 Modbus Master 也可用于访问来自一组从属设备的数据，例如一组温度传感器。 这称为广播请求，它使 Modbus 主站能够一次从多个从站请求信息。
• Modbus TCP Masters 可用于控制各种设备。 除了控制电机外，它们还可以用来控制阀门、开关和其他类型的设备。 Modbus Master 还可用于控制多个设备（例如 PLC 和温度传感器）之间的数据流。 此外，Modbus Master 可用于控制电机或其他设备的速度。
• 通过允许用户查看诊断信息，Modbus Master 可用于监控系统的健康状况和性能。 这有助于快速识别问题并对系统进行调整以提高其性能。
• Modbus Masters 也可用于控制安全系统，例如紧急停止系统。 这是通过使用可从 Modbus 主设备发送到从设备的命令来完成的。 这些命令将使从设备采取特定的操作，例如停止电机或关闭阀门。
• 最后，Modbus Masters 也可用于配置系统。 例如，它们可用于设置系统参数，例如电机速度或过程参数。 这可以通过向从设备发送配置命令来完成。

Modbus 主站和 Modbus 从站如何工作？

Modbus 是一种流行的工业通信协议，用于多种类型的工业自动化应用。 这是一个非常简单的协议，允许主设备与一个或多个从设备之间进行通信。

Modbus 协议基于 Modbus 主从架构，这意味着主站始终控制通信。 主机可以向从机发送请求，从机将响应请求的数据。 主机也可以向从机发送命令，从机将以确认或错误消息进行响应。

Modbus协议基于请求-响应协议，即主站向从站发送请求，从站响应请求的数据。 主机也可以向从机发送命令，从机将以确认或错误消息进行响应。 从站也可以向主站发送请求，主站将用请求的数据进行响应。

主从原理概述

主从原则是计算和网络中的一个重要概念。 简而言之，它是指一个设备或程序作为Modbus TCP主站，其他设备或程序作为Modbus TCP从站的系统。 主设备或程序负责管理其他设备或程序之间的通信和资源。 奴隶通常负责执行主人的指令，并提供主人所需的任何额外资源。

• 主从原则的概念自计算早期就已经存在，当时计算机必须连接在一起才能共享资源。 例如，在计算的早期，一台计算机可能负责存储数据，另一台计算机可能负责处理数据。 主从原则让这两台计算机可以交互共享资源，而不需要额外的硬件。
• 今天，Modbus TCP 多主站原理被用于许多不同的计算领域。 例如，在分布式计算领域，采用主从系统将大数据集的处理和存储划分到多台计算机上。 与每台计算机必须自己处理整个数据集相比，这具有更大的可扩展性和效率。
• 在网络领域，Modbus slave/master 原理被用于提供一种更有效的计算机间资源共享方式。
• 主从原理的另一个应用是在数据存储领域。 例如RAID阵列就是一种采用主从原理的存储系统。 在 RAID 阵列中，多个硬盘连接在一起，使它们充当一个大型存储设备。 主设备负责管理其他设备之间的通信并确保正确存储所有数据。 其他设备充当 Modbus 从站，负责提供额外的存储容量。
• 最后，主从原则也用于网络托管等领域，其中使用多台计算机来托管多个网站。 在这种情况下，主设备负责管理其他计算机之间的通信并确保所有网站都正常运行。 其他计算机充当 Modbus 从站，负责提供主设备所需的额外资源。

主从原则的特点

主从原则的主要特点如下：

• only one master is connected to the network at master-slave principle, only one master is connected to the network at master-slave principle, at one time only one master connected to the network. 一次只有一个主站连接到网络：在主从原则中，一次只有一个 Modbus TCP 主站连接到网络。 主设备负责控制所有从设备。 所有数据流量都通过主设备路由，这使得从设备和主设备之间的通信更加高效。
• Master can initiate communication and send requests to the slaves ：主设备可以向从设备发送请求，例如命令、数据或查询。 然后，从站将响应主站发送的请求。 主站完全控制从站和主站之间的通信。
• 主机可以使用其特定地址单独寻址每个从机，也可以使用地址 0 同时寻址所有从机：主机可以使用特定地址与特定从机设备通信。 或者，主设备可以使用地址 0 同时与所有从设备通信。 这允许主站同时控制多个 Modbus 从站。
• The slaves can only send replys to master : slaves只能对master发起的请求进行回复。 从站不能启动与主站或其他从站的通信。 这有助于保持主从之间的通信安全和高效。
• The Modbus slaves cannot initiate communication , either with master or with other slaves: 从站无法启动与主站或其他从站的通信。 这可确保从站和主站之间的通信保持安全，并且不会发生未经授权的通信。

关于 Modbus TCP 从站通信

Modbus TCP 从站通信是一种通过 TCP/IP 网络在主设备和从设备之间进行通信的方法。 它是工业自动化中广泛使用的通信协议之一。 它是一种简单、开放且广泛使用的通信协议，用于将网络上的设备连接在一起。

它基于 Modbus 从站/主站原则，其中主站发起通信，从站响应主站的请求。 主设备可以是控制器，例如PLC（可编程逻辑控制器），也可以是计算机。 从设备可以是连接到网络的任何设备，例如 RTU（远程终端单元）、传感器或执行器。

在 Modbus TCP 从站通信中，主站设备向从站设备发送请求。 然后从设备用所需的数据响应请求。 该数据可以是寄存器或线圈值的形式。 然后数据被发送回主设备，主设备处理数据并采取适当的行动。

该协议用于许多不同的应用，从简单的数据采集到复杂的控制系统。 它是一个可靠的协议并且易于实施。 它也非常具有成本效益，因为它需要最少的硬件和软件来运行。

该协议的好处之一是能够将多个设备联网在一起，从而实现更大程度的控制和灵活性。 这允许用户从单个主设备控制多个设备，例如传感器、执行器和控制器。 这降低了成本并简化了整个系统，因为它消除了对多个控制器和数据采集设备的需求。

Modbus TCP 从站通信的另一个优点是它的灵活性。 由于它是一个开放的协议，它可以适应不同的应用程序和不同类型的设备。 这允许更大的可扩展性，允许根据需要将更多设备添加到网络中。

它也是一种安全协议。 它使用身份验证和加密，使其比其他协议更安全。 这允许在主设备和从设备之间建立安全连接，确保正在传输的数据不会受到损害。

常见问题 (FAQ)

Q1。 Modbus 是 TCP 还是 UDP？

答。 Modbus 是一种 TCP 协议。 Modbus 是一种串行通信协议，由 Modicon 于 1979 年开发，用于其可编程逻辑控制器 (PLC)。 它是一个事实上的标准，真正开放，是工业制造环境中使用最广泛的网络协议。

Q2。 Modbus TCP 与 TCP IP 相同吗？

答。 不，Modbus TCP 与 TCP/IP 不同。 Modbus TCP 是建立在 TCP/IP 之上的高级协议，而 TCP/IP 是低级协议。 Modbus TCP用于促进具有Modbus协议的设备之间的通信，而TCP/IP用于促进所有类型设备之间的通信。

Q3. Modbus 是一种什么类型的协议？

答。 Modbus 是一种串行通信协议。 它是一个开放协议，这意味着规范是免费提供的，任何人都可以实施。 Modbus 非常适合需要主从或客户端服务器架构的应用程序。 Modbus 是一种请求/响应协议，并使用主/从架构。

Q4. 什么是 Modbus TCP 与以太网？

答。 Modbus TCP 是一种通信协议，用于在以太网网络上建立 Modbus 设备之间的通信。 它基于传统的 Modbus 协议，用于工业自动化应用。

Ethernet IP 是一种基于以太网通用工业协议 (CIP) 的网络协议。 它旨在为控制系统提供基于以太网的工业级网络。 它用于联网设备之间的控制、配置和数据交换。

Q5. Modbus TCP 在哪里使用？

答。 Modbus TCP 用于多种行业，包括楼宇自动化、制造、电力和水资源管理以及交通运输。 它用于连接设备和机器，以实现它们之间的通信和数据交换。

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总体而言， Modbus Slave /Master Communications 是用于工业自动化的可靠、经济高效且安全的通信协议。 它易于实施并允许多个设备联网，使其成为需要高度控制和灵活性的应用的理想选择。 它也是一种安全协议，使其成为需要数据安全性的应用程序的绝佳选择。