Modbus 從站原理完整指南

已發表: 2023-01-17
Modbus 從站原理完整指南

Modbus slave/master 是一種廣泛用於工業自動化和控制系統的串行通信協議。 它是 Modicon 於 1979 年開發的開放標準,用於通過串行數據鏈路在電子設備之間建立通信。 它是當今業界最流行的協議之一,許多製造商都提供支持 Modbus 的設備。 如果您想了解更多有關 Modbus 從站概念的信息,本關於 Modbus TCP 多主站的指南將對您有很大幫助。

Modbus 從站原理完整指南

內容

  • Modbus 從站原理完整指南
  • 什麼是 Modbus 從站?
  • 什麼是 Modbus 主站?
  • Modbus 主站和 Modbus 從站如何工作?
  • 主從原理概述
  • 主從原則的特點
  • 關於 Modbus TCP 從站通信

Modbus 從站原理完整指南

在這裡,您將詳細了解Modbus從站原理。

什麼是 Modbus 從站?

  • Modbus 主從意味著一個設備(主站)發起與一個或多個其他設備(從站)的通信。 主機發起請求,從機響應請求的數據。 然後主機檢查每個從機的響應,如果有效,則接受數據。
  • Modbus 從站是連接到 Modbus 主站的設備。 它可以是傳感器、執行器、PLC 或任何其他可以連接到 Modbus 網絡的設備。 從站可以配置為接收來自主站的請求並響應請求的數據。 從站還負責處理請求並發送適當的響應。
  • 為了使用 Modbus,必須為每個設備分配一個地址。 該地址是在設備連接到網絡時分配給設備的。 該地址用於向主站標識設備,以便主站可以向正確的設備發送請求。
  • Modbus 協議可用於從各種設備讀取數據和向其寫入數據,包括傳感器、執行器和可編程邏輯控制器 (PLC)。 這使其成為用於工業自動化和控制系統的理想選擇。
  • Modbus TCP 從站易於配置和使用,並提供可靠且高效的方式與各種設備進行通信。 它們也具有成本效益,因為它們不需要復雜的網絡基礎設施。 因此,它們是現代工業控制系統的重要組成部分,並在世界各地的許多行業中得到應用。

什麼是 Modbus 主站?

  • Modbus Master 是一種設備或計算機應用程序,它通過向從設備發出命令來在 Modbus 網絡中發起數據傳輸請求。 Modbus Master 是主要的數據源,它發起請求並接收來自從設備的響應。 Modbus TCP 主站可以是計算機應用程序或物理設備,例如 PLC(可編程邏輯控制器)或 RTU(遠程終端單元)。
  • Modbus Master 可用於讀取或寫入數據到從設備,以及發出命令以執行特定功能。 例如,Modbus Master 可用於從溫度傳感器讀取或寫入數據,或向電機發出打開或關閉的命令。 Modbus Master 也可用於訪問來自一組從屬設備的數據,例如一組溫度傳感器。 這稱為廣播請求,它使 Modbus 主站能夠一次從多個從站請求信息。
  • Modbus TCP Masters 可用於控制各種設備。 除了控制電機外,它們還可以用來控制閥門、開關和其他類型的設備。 Modbus Master 還可用於控制多個設備(例如 PLC 和溫度傳感器)之間的數據流。 此外,Modbus Master 可用於控制電機或其他設備的速度。
  • 通過允許用戶查看診斷信息,Modbus Master 可用於監控系統的健康狀況和性能。 這有助於快速識別問題並對系統進行調整以提高其性能。
  • Modbus Masters 也可用於控制安全系統,例如緊急停止系統。 這是通過使用可從 Modbus 主設備發送到從設備的命令來完成的。 這些命令將使從設備採取特定的操作,例如停止電機或關閉閥門。
  • 最後,Modbus Masters 也可用於配置系統。 例如,它們可用於設置系統參數,例如電機速度或過程參數。 這可以通過向從設備發送配置命令來完成。

Modbus 主站和 Modbus 從站如何工作?

Modbus 是一種流行的工業通信協議,用於多種類型的工業自動化應用。 這是一個非常簡單的協議,允許主設備與一個或多個從設備之間進行通信。

Modbus 協議基於 Modbus 主從架構,這意味著主站始終控制通信。 主機可以向從機發送請求,從機將響應請求的數據。 主機也可以向從機發送命令,從機將以確認或錯誤消息進行響應。

Modbus協議基於請求-響應協議,即主站向從站發送請求,從站響應請求的數據。 主機也可以向從機發送命令,從機將以確認或錯誤消息進行響應。 從站也可以向主站發送請求,主站將用請求的數據進行響應。

主從原理概述

主從原則是計算和網絡中的一個重要概念。 簡而言之,它是指一個設備或程序作為Modbus TCP主站,其他設備或程序作為Modbus TCP從站的系統。 主設備或程序負責管理其他設備或程序之間的通信和資源。 奴隸通常負責執行主人的指令,並提供主人所需的任何額外資源。

  • 主從原則的概念自計算早期就已經存在,當時計算機必須連接在一起才能共享資源。 例如,在計算的早期,一台計算機可能負責存儲數據,另一台計算機可能負責處理數據。 主從原則讓這兩台計算機可以交互共享資源,而不需要額外的硬件
  • 今天,Modbus TCP 多主站原理被用於許多不同的計算領域。 例如,在分佈式計算領域,採用主從系統將大數據集的處理和存儲劃分到多台計算機上。 與每台計算機必須自己處理整個數據集相比,這具有更大的可擴展性和效率。
  • 在網絡領域,Modbus slave/master 原理被用於提供一種更有效的計算機間資源共享方式
  • 主從原理的另一個應用是在數據存儲領域。 例如RAID陣列就是一種採用主從原理的存儲系統。 在 RAID 陣列中,多個硬盤連接在一起,使它們充當一個大型存儲設備。 主設備負責管理其他設備之間的通信並確保正確存儲所有數據。 其他設備充當 Modbus 從站,負責提供額外的存儲容量。
  • 最後,主從原則也用於網絡託管等領域,其中使用多台計算機來託管多個網站。 在這種情況下,主設備負責管理其他計算機之間的通信並確保所有網站都正常運行。 其他計算機充當 Modbus 從站,負責提供主設備所需的額外資源。

主從原則。 Modbus TCP 多主站

主從原則的特點

主從原則的主要特點如下:

  • 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. 一次只有一個主站連接到網絡:在主從原則中,一次只有一個 Modbus TCP 主站連接到網絡。 主設備負責控制所有從設備。 所有數據流量都通過主設備路由,這使得從設備和主設備之間的通信更加高效。
  • Master can initiate communication and send requests to the slaves :主設備可以向從設備發送請求,例如命令、數據或查詢。 然後,從站將響應主站發送的請求。 主站完全控制從站和主站之間的通信。
  • 主機可以使用其特定地址單獨尋址每個從機,也可以使用地址 0 同時尋址所有從機:主機可以使用特定地址與特定從機設備通信。 或者,主設備可以使用地址 0 同時與所有從設備通信。 這允許主站同時控制多個 Modbus 從站。
  • The slaves can only send replys to master : slaves只能對master發起的請求進行回复。 從站不能啟動與主站或其他從站的通信。 這有助於保持主從之間的通信安全和高效。
  • The Modbus slaves cannot initiate communication , either with master or with other slaves: 從站無法啟動與主站或其他從站的通信。 這可確保從站和主站之間的通信保持安全,並且不會發生未經授權的通信。

關於 Modbus TCP 從站通信

Modbus TCP 從站通信是一種通過 TCP/IP 網絡在主設備和從設備之間進行通信的方法。 它是工業自動化中廣泛使用的通信協議之一。 它是一種簡單、開放且廣泛使用的通信協議,用於將網絡上的設備連接在一起。

它基於 Modbus 從站/主站原則,其中主站發起通信,從站響應主站的請求。 主設備可以是控制器,例如PLC(可編程邏輯控制器),也可以是計算機。 從設備可以是連接到網絡的任何設備,例如 RTU(遠程終端單元)、傳感器或執行器。

在 Modbus TCP 從站通信中,主站設備向從站設備發送請求。 然後從設備用所需的數據響應請求。 該數據可以是寄存器或線圈值的形式。 然後數據被發送回主設備,主設備處理數據並採取適當的行動。

該協議用於許多不同的應用,從簡單的數據採集到復雜的控制系統。 它是一個可靠的協議並且易於實施。 它也非常具有成本效益,因為它需要最少的硬件和軟件來運行。

該協議的好處之一是能夠將多個設備聯網在一起,從而實現更大程度的控制和靈活性。 這允許用戶從單個主設備控制多個設備,例如傳感器、執行器和控制器。 這降低了成本並簡化了整個系統,因為它消除了對多個控制器和數據採集設備的需求。

Modbus TCP 從站通信的另一個優點是它的靈活性。 由於它是一個開放的協議,它可以適應不同的應用程序和不同類型的設備。 這允許更大的可擴展性,允許根據需要將更多設備添加到網絡中。

它也是一種安全協議。 它使用身份驗證和加密,使其比其他協議更安全。 這允許在主設備和從設備之間建立安全連接,確保正在傳輸的數據不會受到損害。

常見問題 (FAQ)

Q1。 Modbus 是 TCP 還是 UDP?

答。 Modbus 是一種 TCP 協議。 Modbus 是一種串行通信協議,由 Modicon 於 1979 年開發,用於其可編程邏輯控制器 (PLC)。 它是一個事實上的標準,真正開放,是工業製造環境中使用最廣泛的網絡協議。

Q2。 Modbus TCP 與 TCP IP 相同嗎?

答。 ,Modbus TCP 與 TCP/IP 不同。 Modbus TCP 是建立在 TCP/IP 之上的高級協議,而 TCP/IP 是低級協議。 Modbus TCP用於促進具有Modbus協議的設備之間的通信,而TCP/IP用於促進所有類型設備之間的通信。

Q3. Modbus 是一種什麼類型的協議?

答。 Modbus 是一種串行通信協議。 它是一個開放協議,這意味著規範是免費提供的,任何人都可以實施。 Modbus 非常適合需要主從或客戶端服務器架構的應用程序。 Modbus 是一種請求/響應協議,並使用主/從架構。

Q4. 什麼是 Modbus TCP 與以太網?

答。 Modbus TCP 是一種通信協議,用於在以太網網絡上建立 Modbus 設備之間的通信。 它基於傳統的 Modbus 協議,用於工業自動化應用。

Ethernet IP 是一種基於以太網通用工業協議 (CIP) 的網絡協議。 它旨在為控制系統提供基於以太網的工業級網絡。 它用於聯網設備之間的控制、配置和數據交換。

Q5. Modbus TCP 在哪裡使用?

答。 Modbus TCP 用於多種行業,包括樓宇自動化、製造、電力和水資源管理以及交通運輸。 它用於連接設備和機器,以實現它們之間的通信和數據交換。

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總體而言, Modbus Slave /Master Communications 是用於工業自動化的可靠、經濟高效且安全的通信協議。 它易於實施並允許多個設備聯網,使其成為需要高度控制和靈活性的應用的理想選擇。 它也是一種安全協議,使其成為需要數據安全性的應用程序的絕佳選擇。