通讯丨了解Modbus通信协议在过程自动化中的应用

科技   科技   2023-09-03 12:09   上海  

空压机技术报道

编辑:路三变   法律顾问:崔道道

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了解Modbus通信协议在过程自动化中的应用


介绍 

在设备间的过程自动化通信领域,设备之间的对话或交流是一个基本要素。这些交流在各种通信网络中有系统地发生,可能涉及不同的语言。根据过程自动化设备的制造商,可能会采用特定的专有语言,或者更常见的是使用开放协议。开放协议可以自由或许可地使用的已发布规范为特征,为制造商提供了灵活性和集成选项。这些协议通常得到了公司、用户团体、专业社团和政府的支持,为用户提供了各种设备和系统,以满足特定的应用需求。


开放协议的优势 开放协议之所以在过程自动化领域备受欢迎原因


多厂商支持:开放协议得到了众多制造商的支持,确保了各种设备和系统之间的兼容性和互操作性

软件供应商和服务组织的支持:开放协议的广泛采用吸引了软件供应商和服务组织,增强了生态系统的稳定性

活跃的社区团体:开放协议通常培育出充满活力的社区团体,提供支持、分享知识和解决问题,有助于更顺畅地运行

保值性:开放协议随着时间的推移不断发展,使用户能够保持最新,并为其系统添加新功能,确保长期性和适应性


Modbus通信协议的重要性

用于连接工业电子设备的最常见的自动化通信协议之一是Modbus。我们将深入探讨Modbus通信的世界,探讨它是什么以及在工业中使用的各种类型。


什么是Modbus?

Modbus通信协议是在过程自动化和SCADA(监控与数据采集)领域中最古老且最广泛采用的自动化协议。了解如何创建基于Modbus的网络对于在这些领域工作的电气技术人员和工程师来说是一项关键技能。无缝集成来自不同制造商的设备增强了您在行业内的价值和市场竞争力。


Modbus的起源 

Modbus最初由Modicon于1979年发布,用于其可编程逻辑控制器(PLC)。Modicon现在归属于施耐德电气公司。该协议本质上为设备和设备提供了一个通用语言,以便它们之间进行通信,促进信息和数据的交换。


Modbus通信的类型 

Modbus RTU:这个变种设计用于串行通信,使用二进制编码

Modbus ASCII:类似于Modbus RTU,但使用ASCII编码,使其可读性更强

Modbus TCP:用于以太网网络上的通信,提供高速数据交换

Modbus Plus:主要用于多点网络,允许多个设备共享同一网络


通信结构 Modbus采用主/从体系结构,Modbus节点之间的通信通过发送请求和读取响应消息来实现


点对点结构:Modbus既可以作为点对点网络,也可以作为多点网络,实现设备之间的高效通信。

主/从通信:在Modbus中,只有一个设备(主设备)可以通过查询发起事务,而其他设备(从设备)则通过提供请求的数据或执行指定的操作来响应。

寻址:主设备可以寻址单个从设备,或者发起广播消息以通知所有从设备。从设备会对单独的查询进行响应,但会忽略广播消息。

自我诊断:Modbus包括自我诊断机制,以确保数据在传输过程中的完整性。这个验证过程确保消息的内容是正确的


多功能的物理介质 

Modbus适用于各种物理介质,包括串行选项,如RS-232、RS-485和RS-422以及以太网。物理介质的选择取决于网络的具体要求。


总之,Modbus通信协议在过程自动化和SCADA系统中扮演着重要的角色。它的多功能性、兼容性以及得到众多制造商支持使其成为现代工业自动化中不可或缺的工具。随着技术的不断发展,理解和掌握Modbus通信无疑将继续是该行业中的宝贵技能。

参考资料:日立空压机官网、阿特拉斯官网、英格索兰官网、复盛空压机官网、伯格官网、互联网信息


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