Modbus总线通讯协议及应用场景
Modbus通讯协议、Modbus协议转换网关ModbusTCP/ModbusRTU
Modbus是一种工业通信协议,由施耐德电气(原Modicon)于1979年开发,旨在实现不同厂商工业设备之间的数据交互与互操作。它是工业自动化领域应用最广泛的协议之一,支持PLC、传感器、变频器、仪表等设备,解决了“不同设备如何对话”的核心问题。
核心特点
1. 开放性:
o 协议规范完全公开,无需授权费用,任何厂商均可免费使用,极大降低了设备集成成本。
o 支持主从通信模式(单主多从或单主单从),主设备(如上位机、PLC)发起请求,从设备(如传感器、执行器)响应。
2. 灵活性:
o 支持多种物理层:
o ModbusRTU(RS485/RS232,二进制传输,适合短距离、高实时性场景);
o ModbusTCP(以太网,基于IP协议,端口号502,适合长距离跨网络通信);
o ModbusASCII(兼容性强,已逐步被RTU取代)。
o 通过功能码定义操作类型(如读取寄存器、写入线圈状态),支持16位数据(无符号整数)的读写。
3. 广泛应用:
o 几乎所有工业设备厂商(如西门子、三菱、欧姆龙)均支持Modbus,是跨品牌设备通信的“通用语言”。
工作原理
1. 通信流程:
o 主设备发送请求帧(包含从设备地址、功能码、数据地址等);
o 从设备解析请求,执行对应操作(如读取传感器数据),并返回响应帧;
o 主设备接收响应,完成一次数据交互。
常见应用场景
1. 工业自动化控制:
o 上位机(如组态王)通过 Modbus TCP网关与PLC通信,实时监控设备状态(如温度、压力)并发送控制指令(如启动 / 停止电机)。
o PLC 通过ModbusRTU连接传感器(如流量计)和执行器(如变频器),实现现场数据采集与设备控制。
2. 能源与电力系统:
o 智能电表通过ModbusRTU上传用电数据(电压、电流、功率)至监控平台。
o 光伏逆变器通过Modbus TCP网关接收远程参数配置(如最大功率点跟踪)。
3. 楼宇与基础设施:
o 中央空调系统通过Modbus集中控制多台机组的温度、风速,采集能耗数据。
o 电梯控制器通过Modbus向上位机反馈运行状态(楼层、故障代码)。
为什么需要 Modbus?
工业设备常来自不同厂商,使用私有协议(如西门子的 S7 协议、三菱的 CC-Link),导致 “设备孤岛”。Modbus 作为通用协议,提供了统一的通信标准,使得不同品牌的设备无需定制开发即可互相通信,极大简化了系统集成难度,降低了成本。
关于ModbusRTU/TCP协议转换:
Modbus从站网关介绍
ProfiNet从站转MODBUS TCP(主/从) 即JM-TCP-PN
Modbus TCP转CAN 即JM-CAN-TCP
Modbus TCP转CANopen 即JM-COP-TCP
Modbus TCP转Profibus DP从站 即JM-DPS-TCP
Modbus TCP转EtherNet/IP从站 即JM-EIP-TCP
Modbus TCP转EtherCAT从站 即 JM-ECT-TCP
Modbus TCP转CC-Link 从站 即JM-CCLK-TCP
Modbus TCP转CC-Link IE 从站 即JM-CCLKIE-TCP
Modbus TCP转DeviceNet从站 即JM-DNT-TCP
Modbus TCP转Profibus DP主站 即 JM-DPM-TCP
Profinet主站转Modbus TCP 即 JM-PNM-TCP
Modbus TCP转EtherNet/IP主站 即 JM-EIPM-TCP
Modbus TCP转EtherCAT主站 即 JM-ECTM-TCP
CC-Link IEFB主站转Modbus TCP 即JM-TCP-CCLKIEM
DeviceNet主站转Modbus TCP 即JM-TCP-DNTM
部分拓扑图展示:
Modbus主站网关介绍
ProfiNet从站转MODBUS RTU 即JM-RTU-PN
Modbus RTU转Modbus TCP 即 JM-TCP-RTU
CC-Link 从站转Modbus RTU 即 JM-CCLK-RTU
DeviceNet转Modbus RTU 即 JM-RTU-DNTM
ProfiNet主站转MODBUS RTU 即JM-RTU-PNM
EtherNet/IP从站转MODBUS RTU 即JM-EIP-RTU
EtherCAT从站转MODBUS RTU 即 JM-ECT-RTU
EtherCAT主站转MODBUS RTU 即 JM-ECTM-RTU
CANopen从站转Modbus RTU 即 JM-COP-RTU
Modbus RTU转CAN 即 JM-CAN-RTU
CC-Link IEFB从站转Modbus RTU 即 JM-CCLKIE-RTU
DeviceNet从站转MODBUS RTU 即 JM-DNT-RTU
部分拓扑图展示:
(更多型号拓扑图可咨询邓工)
Modbus是工业常用总线通讯协议。主从通信模式下,主发请求、从响应,支持单播与广播。有RTU(二进制,高效)、ASCII(字符)、TCP(基于以太网)等传输方式,含读线圈等功能码。捷米特Modbus网关模块广泛应用于工业、楼宇、电力领域。其具备开放、简单、灵活,设备易互操作的优点。