modbus接口实物图(Modbus TCP接口)

1.所谓总线就是在一个物理通讯链路上将多个设备集合在一起，就是将所有的设备总起来，进行相互的信息交流，RS323 RS485那个算总线就不言自明。现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。 简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4-20mA模拟信号及普通开关量信号的传输。 2.RS232，RS485是一个物理接口，简单的说是硬件。也可以说是一种通信接口。MODBUS是一种国际标准的通讯协议，用于不同厂商之间的设备交换数据（一般是工业用途）；所谓协议，也可以理解为有人说的“语言”吧，简单的说是软件。3.一般情况下，两台设备通过MODBUS协议传输数据：最早是用RS232C作为硬件接口，（也就是普通电脑上的串行通讯口（串口））；也有用RS422的，也有常用的RS485，这种接口传输距离远，在一般工业现场用的比较多。MODBUS协议又分MODBUS RTU，MODBUS ASCII和后来发展的MODBUS TCP三种模式：其中前两种（MODBUS RTU，MODBUS ASCII）所用的物理硬件接口都是串行（Serial）通讯口（RS232，RS422，RS485）。而MODBUS TCP则是为了顺应当今世界发展潮流，什么都可以用Ethernet网或Internet来连接，传送数据。所以又MODBUS TCP模式，该模式的硬件接口就是以太网（Ethernet）口了，也就是我们电脑上一般用的网络口了。总结以上所说，RS232及PLC以太网属于最底层的通信介质或通信标准，在其上必须有相应的通信协议才能实现数据交换、传输。现场总线就是一种网络，且都有自己的通讯协议。PLC通信模块主要起采集现场数据，比如数字量、模拟量。举个例子，数字量采集就是现场触点得电闭合形成回路，那么数字量采集模块会经过光电之类的转换告诉PLC的CPU这是1，也就是DI模块的功能。而模拟量模块会将现场4-20mA的信号进行转换成为PLC认可的某一范围的数值，比如1000-5000等。 你提的补充问题后边有人已经做了大体解释，PROFIBUS ? , ? MODBUS , ?DEVICENET ,PROFIBUS-DP ?,CONTROLNET 这些是不同协议的总线。PLC网络模块跟我说的那些DI DO 自然功能不同，网络模块可以实现与远程PLC的连接等，这你得看每种不同PLC的扩展方式等。网络节点就是连入网络的一台台计算机或PLC，网络连接器直接的解释是传输线两端的接头。你问两个PLC可以通过RS232通讯，多了当然行，加相关设备，实普通网线一样，一根网线无疑只能连接两端，你要连接很多电脑自然用一根网线是不够的，得用多跟网线并加HUB或交换机等设备，这些道理是一样的。这些问题怎么说你都很难一时接受，如果你将来接触了就很快理解了，也不会太过计较一些概念性的东西了，比如说工业用的HUB或交换机或路由器这些在概念或原理上还是有差别的，但是工业实际用的时候大体实现的功能是一样的，所以没人会去深刻研究到底HUB还是交换机还是路由器，只要能实现我工业用的数据传输和共享就可以，到底是物理层还是数据链路层不是自动化人员该关心的范围了。
一、串口RS232，传输距离约50m，通信方式为全双工 二、串口RS422，传输距离约200m，通信方式为全双工三、串口RS485，传输距离约200m，通信方式为半双工四、网口LAN，无传输距离，只要联网，能PING到地址，就可以通信。通信方式为半双工五、网口WAN，无传输距离。通信方式为全双工 望采纳。。。。。。

MODBUS协议用的通讯电缆，是2芯 电压 一正一负 所有通讯模块都是 正接正 负接负四芯电缆：考虑是否要给通讯模块供电 24Vdc一般买RVVP 4x1.01 RS485总线通讯概述RS485接口的通讯方式可以走Modbus-RTU协议，也可以走Modbus-TCP/IP协议，工控行业常用的还是RTU协议。RS485总线要用到RS-A和RS-B两根线，除了电源线外，只需要AB两根线即可实现多台设备的挂接。RS485总线通讯的拓扑图如下图所示。RS485通讯为主从式通讯方式，即在一个系统中有一个RS485主机，可以挂接多个RS485从机，主机定时发送轮询命令，查询从机的状态，从机收到轮询命令后回复相应的数据。其数据结构主要包括：地址、功能码、数据(寄存器地址、字节个数等)、校验码等。2 RS485总线的相关参数与之相关的重要参数有从机地址、通讯波特率、校验方式、数据位数、停止位等。每一台从机都有一个唯一的地址，不能重复，从机就是通过主机数据中的地址数据来判断主机的轮询对象的。主机和多台从机在通讯的时候，其通讯波特率必须一致，如果波特率不一致的话通讯不成功。数据位数一般为八位，停止位有1位或者2位，校验方式有奇校验、偶校验和无校验等。3 终端电阻 如果通讯距离比较短或者所挂接的从机设备比较少，那么终端电阻是可以不接的，但是随着距离的增加和从机设备的增多，信号在总线末端容易引起反射，导致通讯不稳定。为了 消除这种反射就会在总线的末端加一个终端电阻，终端电阻的经验值一般为120Ω。
RS483通讯连接，采用双芯屏蔽线，也就是外皮里面有一层铜网屏蔽层的那种信号线，可提高485的抗干扰性能，接线时红接485的R+，也就是485的正极，另一根线可能是蓝的或者绿的，接R-，也就是485的负极。485通讯的的两端都是正对正，负对负。

大多都采用2芯线：A/+，B/-（最好加屏蔽的双绞线）屏蔽线接地。 采用4芯线的时候有这几种可能：1.留一对线备用；2.增加一对中继电源线；3.考虑改为RS422全双工通信。（一些接口兼容485和422，422就需要4根线了） RS485是接线口modbus是协议。他是建立在RS485是接线口的基础上进行通讯的。所以modbus离不开485，485也离不开MODBUS前半部分说的基本正确，（RS485是接线口）与（485也离不开MODBUS）回答错误RS485不不完全是接线口，它是一种电气标准，包含机械特性，电气特性等特点，可以找一些通信书籍看看，描述有很多特点；485也离不开MODBUS，理解也狭隘了，用485通信的规约很多，modbus只是其中比较常用的有一种规约，如IEC103，CDT等全是RS485通信方式，还有一点modbus不完全在RS485通信方式，还有TCP方式，modbusplus有详细介绍。
MODBUS协议用的通讯电缆，是2芯 电压 一正一负 所有通讯模块都是 正接正 负接负四芯电缆：考虑是否要给通讯模块供电 24Vdc一般买RVVP 4x1.01 RS485总线通讯概述RS485接口的通讯方式可以走Modbus-RTU协议，也可以走Modbus-TCP/IP协议，工控行业常用的还是RTU协议。RS485总线要用到RS-A和RS-B两根线，除了电源线外，只需要AB两根线即可实现多台设备的挂接。RS485总线通讯的拓扑图如下图所示。RS485通讯为主从式通讯方式，即在一个系统中有一个RS485主机，可以挂接多个RS485从机，主机定时发送轮询命令，查询从机的状态，从机收到轮询命令后回复相应的数据。其数据结构主要包括：地址、功能码、数据(寄存器地址、字节个数等)、校验码等。2 RS485总线的相关参数与之相关的重要参数有从机地址、通讯波特率、校验方式、数据位数、停止位等。每一台从机都有一个唯一的地址，不能重复，从机就是通过主机数据中的地址数据来判断主机的轮询对象的。主机和多台从机在通讯的时候，其通讯波特率必须一致，如果波特率不一致的话通讯不成功。数据位数一般为八位，停止位有1位或者2位，校验方式有奇校验、偶校验和无校验等。3 终端电阻 如果通讯距离比较短或者所挂接的从机设备比较少，那么终端电阻是可以不接的，但是随着距离的增加和从机设备的增多，信号在总线末端容易引起反射，导致通讯不稳定。为了 消除这种反射就会在总线的末端加一个终端电阻，终端电阻的经验值一般为120Ω。
4芯MODBUS通讯电缆RS485-2*2*1.0 HYA53型电缆提高了电缆的机械强度和防侵蚀能力，可采用任何一种方式敷设，更适用于岩石地区直埋敷设。 使用温度均为：-30℃～60℃. 结构结构特点： HYA型市内通信电缆采用全色谱绝缘，铝塑综合护套（即电缆的纵包屏蔽铝带与护套粘结成一体，形成密封护层），具有电气性能优越，施工方便的特点。 产品描述4芯MODBUS通讯电缆RS485-2*2*1.0HYA通信电缆，HYY通信电缆，HYA22铠装通信电缆，HYA23铠装通信电缆，HYAT充油通信电缆,HYAT22铠装充油通信电缆，HYAT53通信电缆，HYAC自乘式通信电缆，30对通信电缆，80对通信电缆100对通信电缆，1000对通信电缆，2000对通信电缆，2600对通信电缆。执行标准：YD/T322-1996HYA22 HYA23 HYAT HYAT23 HPVV HYV HYVV HYY HYA53 HYAT53，HYA5—2400大对数，HYAC直承式铜芯实心聚烯烃绝缘铝塑粘结综合护套市内通信电缆HYAC—铜芯实心聚烯烃绝缘铝塑粘结综合护套自承式市内通信电缆KYYTP3—铜芯实心聚乙烯绝缘，石油膏填充，聚乙烯内护套、铝丝铠装屏蔽，聚乙烯外护套、高耐压导引电缆HYA53—铜芯实心聚烯烃绝缘铝塑综合护层单层纵包轧纹钢带铠装聚乙烯套市内通信电缆用途：HYA型、HYAC型电缆是为电话交换区、中继干线而设计的市内通信电缆，可用于传输音频信号和综合业务数字网的2B+D速率及以下的数字信号，也可用于传输2048Kbit/s的数字信号或150KH以下的模拟信号。HYA型系列电缆主要用于管道敷设，也可用于架空，但需要用吊线，适用于地下（管道、直埋），架空敷设。HYA53型电缆提高了电缆的机械强度和防侵蚀能力，可采用任何一种方式敷设，更适用于岩石地区直埋敷设。 使用温度均为：-30℃～60℃.结构结构特点： HYA型市内通信电缆采用全色谱绝缘，铝塑综合护套（即电缆的纵包屏蔽铝带与护套粘结成一体，形成密封护层），具有电气性能优越，施工方便的特点。主要电气性能：1.直流电阻:20℃, 0.4mm铜线,小于等于148Ω/km ，0.5mm铜线,小于等于95Ω/km。2.绝缘电气强度：导体之间1min 1kv不击穿 导体与屏蔽1min 3kv不击穿3.绝缘电阻：每根芯线与其余线芯接地，HYA电缆大于10000MΩ.km,HYAT电缆大于3000MΩ.km。4.工作电容：平均值 52±2nF/km5.远端串音防卫度：150kHZ时指定组合的功率平均值大于69dB/km。 MODBUS电缆屏蔽双绞线通信电缆用途： 用于RS485通讯、MMODBUS 通信电缆，. 产品结构： 1:环保材料绝缘/二芯对绞电缆 2:镀锡铜丝线芯 3:铝箔100%屏蔽+镀锡铜丝编织网屏蔽 4: 环保阻燃材料护套 使用条件： 1：使用温度（℃）: -40～+60； 2：敷设条件：室外/室内； 3:安装温度不低于: -5℃ ； 4:允许最小弯曲半径:10倍 电缆规格： 线径0.2mm2—6mm2 对数：1对（2芯）—64对（128芯）不要超过1000米
目前电力系统主要为有线通讯，其中包括串口，网口，光口。分布式光伏有时还会用到无线通讯。通讯的规约种类也是比较多，下面我将做一下简单的说明。 串口通讯目前经常使用串口通讯的还是比较多的，因为串口通讯还是比较稳定，屏蔽线有抗干扰作用。而且在国内使用比较早，认可度比较高。常用串口通讯的规约有CDT 规约、DISA规约(CDT规约升级版)、modbus规约 串口、103规约、调度101规约、DL/T645等。3b487228bd55d5a3b1efd3aa2789eb96.pngRS485串口管理机1)CDT规约是一种使用比较早的规约，报文类型是广播式的，及子站会通过通讯线向通讯管理机广播报文，再由通讯管理机将规约转换成后台上位机可以识别的报文，从而解析出来，显示在上位机上。DISA规约是CDT规约衍生版，它的规约包含遥测点，遥信点的数量要比原有的CDT规约要多。报文格式没有明显区别。接线方式为RS-232。即收、发、地三根线。由于通讯距离较短，大概在10米左右。在目前用的比较少了。如今市场部分小电流接地选线设备，直流屏还保留着这种通讯方式。2)Modbus通讯是一种常见的通讯，使用比较广泛。使用的也是屏蔽双绞线，即RS-485。这种通讯方式通讯距离比较长。理论上可以达到1000多米，当然这也要根据厂家通讯管理机通讯接口的能力而定。目前有的厂家保护也是保留着这种通讯方式。如新能源使用的光伏箱变测控,风电箱变测控等。这种通讯方式比较简单，属于问答式。报文也是比较容易看懂。便于调试过程中查找问题。3)103串口通讯一般用于微机保护上，目前南京磐能，许继等厂家自己保护与站内上位机通讯用的是103规约。这种规约可以将微机保护内点无误差的上送，包括总招和变位数据。作为站内保护设备具备103通讯功能是基本前提。4)101通讯作为调度通讯规约。在现场的接线有时候为四线制，有时候为三线制。这种规约目前用在地调上。将数据通过数据网柜传到地调中心。5)DL/T645规约通常用于电度表上，不做多余解释。网口通讯c00e727414b11fded70194ac824850eb.png网口通讯目前用的也是比较广泛，它的是传输速率高。目前常用的规约有104规约、网口103规约、modbu TCP规约等，以下将做一下简单介绍。1)104规约是目前常用的远动及集控规约，该规约规定的数据量一般可以满足现场的实际要求，一般省调经常会使用。但是不乏一些地调也会将104规约作为首选。其特点是稳定，便于维护。2)103网口通讯报文格式与串口103区别不大，只是在通讯设置上区别明显。也是作为微机保护的通讯规约。3)modbus TCP规约是网口的modbus规约，也是问答式。经常会用在第三方设备的通讯上或者集控站，不过目前在电力系统中不太常见。光口通讯039ea6ef379542b110bd9f41a729d694.png光口通讯主要应该是目前电力系统上的智能能电网，使用61850规约，不做多说明。屏蔽双绞线的特点1d86eb56acdeadc75ebefe84e48f1872.png屏蔽双绞线通常也会叫做485通讯线。线的粗度为0.2以上，但也有见过更细的，建议使用标准的为好。 485线屏蔽的作用是屏蔽外界干扰信号，而且经常使用的是一点接地。举例说明一下：某光伏电站的光伏通讯一直通讯不上，而且设备通讯口经常有烧毁的现象，经测量串口线电压为50V作用，这么大的电压产生的原因是通讯电缆与一次电缆没有分开所致，将屏蔽线接地后，效果明显好许多。双绞线的作用是相互抵消磁场，因为虽然通讯线的两根线电压为5V左右，但是根据磁与电的关系也会产生干扰，两根线互绞后会抵消掉这种自身产生的干扰
大多都采用2芯线：A/+，B/-（最好加屏蔽的双绞线）屏蔽线接地。 采用4芯线的时候有这几种可能：1.留一对线备用；2.增加一对中继电源线； 3.考虑改为RS422全双工通信。（一些接口兼容485和422，422就需要4根线了）

mudbus通讯时使用，Modbus是工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。profibus和profinet也用在工业环境中，由于profibus和profinet，Modbus协议不同会造成主从站无法通讯，需要yt-pb-03协议转换器可以进行协议转换，才能正常通讯。
Modbus端口 Modbus串行设备服务器作为Modbus串行设备与在以太网上运行 Modbus/TCP的计算机主机之间的一个接口。它完全符合Modbus/TCP标准，还提供一种简便的方案，将现行设备或运行Modbus串行协议(Modbus/ASCII或 Modbus/RTU)的控制器连接到以太网。
提供一个和该设备通信或联网的标准协议端口；当然，要对该设备进行访问，必须获得该设备的寄存器列表。
做MODBUS通讯时会用到

modbus协议和RS232或者RS485之间不是一回事。Modbus是通讯协议，而RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层。Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。三者区别如下：1，Modbus 协议 ：为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（InterfaceforDistributedAutomation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。2、RS-232：RS-232接口符合美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。3、RS485 ：智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。扩展资料：Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通信（serial communication）方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。对于通过TCP/IP（例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP变种，这种方式不需要校验和计算。对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。Modbus有一个扩展版本Modbus Plus（Modbus+或者MB+），不过此协议是Modicon专有的，和Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。它使用1Mbit/s的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA（SA85），PCI或者PCMCIA总线的板卡。参考资料来源：百度百科：Modbus通讯协议
modbus协议和RS232或者RS485之间不是一回事。Modbus是通讯协议，而RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层。Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。三者区别如下：1，Modbus 协议 ：为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for DistributedAutomation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。2、RS-232：RS-232接口符合美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。3、RS485 ：智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。扩展资料：由于PC机默认的只有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。参考资料：百度百科-MODBUS协议
不是，MODBUS是上层协议，一般底层使用485 485和232同样是底层协议，但电平规范不同，从而距离等性能不同。RS-232接口符合美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。扩展资料：电子控制器是一种重要的电子产品元件，在人们日常生活中发挥着非常重要的作用。电子控制器（ECU）是一个微缩了的计算机管理中心，它以信号（数据）采集、计算处理、分析判断、决定对策作为输入。然后以发出控制指令、指挥执行器工作作为输出有时，它还要给传感器提供稳定电源或是参考电压。其全部功能是通过各种硬件和软件的总和来完成的，其核心是以单片机为主体的微型计算机系统。参考资料：百度百科-电子控制器
不是一回事。Modbus是通讯协议，而RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层。Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。 ★Modbus 协议为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for DistributedAutomation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在中国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。特点Modbus具有以下几个特点：（1）标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。目前，支持Modbus的厂家超过400家，支持Modbus的产品超过600种。（2）Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线等。（3）Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。用户使用容易，厂商开发简单。Modbus网络传输标准的Modbus口是使用RS-232-C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。控制器通信使用主—从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。其它类型传输在其它网络上，控制器使用对等技术通信，故任何控制器都能初始化和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中，控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。在消息位，Modbus协议仍提供了主—从原则，尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。查询回应周期（1）查询查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。（2）回应如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：像寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。传输方式编辑在ModBus系统中有2种传输模式可选择。这2种传输模式与从机PC通信的能力是同等的。选择时应视所用ModBus主机而定，每个ModBus系统只能使用一种模式，不允许2种模式混用。一种模式是ASCII（美国信息交换码），另一种模式是RTU（远程终端设备）。用户选择想要的模式，包括串口通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的时候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。所选的ASCII或RTU方式仅适用于标准的Modbus网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。在其它网络上（像MAP和Modbus Plus）Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。★RS232接口RS-232接口符合美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。特点RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-3— -15V；逻辑“0”：+3— +15V ，噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”，低于-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在51CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。分类：DB9、DB25、DB25转DB9在RS-232标准中，字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行（serial）方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送距离可以较远。最常用的编码格式是异步起停（asynchronousstart-stop）格式，它使用一个起始比特后面紧跟7或8 个数据比特（bit），然后是可选的奇偶校验比特，最后是一或两个停止比特。所以发送一个字符至少需要10比特，带来的一个好的效果是使全部的传输速率，发送信号的速率以10划分。一个最平常的代替异步起停方式的是使用高级数据链路控制协议（HDLC）。在RS-232标准中定义了逻辑1和逻辑0电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。信号大小在正的和负的3－15v之间。RS-232规定接近0的电平是无效的，逻辑1规定为负电平，有效负电平的信号状态称为传号marking，它的功能意义为OFF，逻辑0规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号spacing，它的功能意义为ON。根据设备供电电源的不同，±5、±10、±12和±15这样的电平都是可能的。mark和space是从电传打字机中来的术语。电传打字机原始的通信是一个简单的中断直流电路模式，类似与圆转盘电话拨号的中的信号。Marking状态是指电路是断开的，spacing状态就是指电路是接通的。一个space就表明有一个字符要开始发送了，相应的停止的时候，停止位就是marking。当线路中断的时候，电传打字机不打印任何有效字符，周期性的连续收到全0信号RS-232设计之初是用来连接调制解调器做传输之用，也因此它的脚位意义通常也和调制解调器传输有关。RS-232的设备可以分为数据终端设备（DTE，Data Terminal Equipment, Forexample, PC）和数据通信设备（DCE，Data Communication Equipment）两类，这种分类定义了不同的线路用来发送和接受信号。一般来说，计算机和终端设备有DTE连接器，调制解调器和打印机有DCE连接器。但是这么说并不是总是严格正确的，用配线分接器测试连接，或者用试误法来判断电缆是否工作，常常需要参考相关的文件说明。RS-232指定了20个不同的信号连接，由25个D-sub（微型D类）管脚构成的DB-25连接器。很多设备只是用了其中的一小部分管脚，出于节省资金和空间的考虑不少机器采用较小的连接器，特别是9管脚的D-sub或者是DB-9型连接器被广泛使用绝大多数自IBM的AT机之后的PC机和其他许多设备上。DB-25和DB-9型的连接器在大部分设备上是雌型，但不是所有的都是这样。最近，8管脚的RJ-45型连接器变得越来越普遍，尽管它的管脚分配相差很大。EIA/TIA561标准规定了一种管脚分配的方法，但是由DaveYost发明的被广泛使用在Unix计算机上的Yost串连设备配线标准（"Yost Serial Device WiringStandard"）以及其他很多设备都没有采用上述任一种连线标准。★RS485智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的，现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。究其原因就是企业信息化的需要，企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。最初是数据模拟信号输出简单过程量，后来仪表接口是RS232接口，这种接口可以实现点对点的通信方式，但这种方式不能实现联网功能。随后出现的RS485解决了这个问题。特点1.RS-485的电气特性：采用差分信号负逻辑，逻辑"1”以两线间的电压差为+(2~6)V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。2.RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。3.RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。4.RS-485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10Mbps，传输速率与传输距离成反比，在100KbpS的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。接口RS485接口组成的半双工网络，一般是两线制（以前有四线制接法，只能实现点对点的通信方式，现很少采用），多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。另有一个问题是信号地，上述连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题： RS-485接口采用差分方式传输信号，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，RS-485收发器共模电压范围为-7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI(电磁兼容性)问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道（信号地），信号中的共模部分就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。由于PC机默认的只有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路：1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。 2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。而RS232和RS485则是硬件接口。打个比方来说，MODBUS是语言，RS232和485则类比为手机和电脑。物理层硬件跑什么协议其实都是可以的，只是MODBUS现在作为一种485通讯的标准而被广泛了解。透传MODBUS协议的，也不光是只有RS232或者RS485，现在这两种物理层硬件的特性滞后于行业发展，现在现场使用较多的物理标准是：二总线。如MBUS、POWERBUS等，由于二总线既可以通讯又可以供电的特性，让MODBUS协议在其中如鱼得水。通讯质量和稳定性也提高了很多。如图，POWERBUS跑MODBUS协议的示意图，测试其通讯误码率。