Modbus现场总线及应用实例

Modbus是Modicon公司为该公司生产的PLC设计的一种通信协议，从其功能上看，可以 认为是一种现场总线。它通过24种总线命令实现PLC与外界的信息交换。具有Modbus接口的PLC可以很方便地进行组态。

2. Modbus通信协议

Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末，该公司成为施耐德自动化部门 的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS232、RS422、RS485和以太网设备。许多工业设备，包括P町、DCS、智能仪表等都在使用Modbus 协议作为它们之间通信的标准。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。

Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够 认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbuso Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式，数据通信采用M aserlSlave方式， Master端发出数据请求消息， Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求; Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。

Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外， ASCII模式采用LRC校 验， RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外， Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后(如故障或关机)， Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可以自动接通。因此， Modbus协议的可靠性较好。

3.基于Modbus总线的交频调这系统设计与实现

系统的组成原理如图10-3所示，系统选用自带Modbus总线接口的变频器，整合PLC、单片机或者PC机作为主站的控制器，可以组建生产线自动控制系统，发挥Modbus总线控制和变频调速的优良性能，实现设备的集中式控制。在总线的两个终端需配置120n电阻。挂在总线上的安J1I VS606V7交流变频器，除了电压、电流、脉冲输入和旋钮控制外，还支持点到点的Modbus协议通信，其硬件接口采用邸422/485串行方式;软件接口协议采用Modbus RTU模式，消息帧中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制数字字符。

图10-3基于Modbus总线的变频调速系统