Modbus主从模式的部署方法
Modbus通信协议 Modbus 通常采用主从配置,其中一个设备作为主站,其他设备作为从站。在网络中,Modbus 协议通过请求-响应机制在主站(客户端)和从站(服务器)之间交换信息。主站发起请求,从站响应这些请求。以下是 Modbus 主从模式的标准部署方法及其对 PLC 设备的支持:
部署方式:
1.大师:
1) 主控设备通常是控制系统、监控系统、SCADA 系统或其他控制设备。
2) 只有主设备才能发起通信并向从设备发送 Modbus 请求,例如读取或写入寄存器值。
3) 在任何给定时间,只能有一个主站连接到网络。
4) 主站可以使用专用地址单独访问每个从站,或者使用地址 0 同时访问所有从站。
2.从属:
1)从设备是指实际的控制装置,例如传感器、执行器、PLC 等。
2) 从站负责响应主站的 Modbus 请求,提供所需数据或执行相应操作。
3) 在标准的 Modbus 网络中,有一个主站和最多 31 个从站。
4) 从站无法主动与主站或其他从站通信。

3.通信协议:
Modbus 可以跨多种物理层运行,包括串行端口(例如 RS-232、RS-485)和以太网。物理层的选择取决于具体的应用场景和设备之间的距离。
4.通信模式:Modbus协议支持两种信息交换通信模式:
1) 单播模式 – 主站通过专用地址访问从站;从站处理请求并响应主站。
2) 广播模式 – 主站通过地址 0 访问所有从站。在此模式下,从站不响应广播消息。(因此,广播模式下的请求命令必须是 Modbus 标准中定义的写入命令。)
5.地址配置:
通过 Modbus 协议交换的消息包含待处理数据的地址。Modbus 网络中的每个从站都有一个唯一的地址;每个寄存器都有一个寄存器编号;每种数据类型(位或寄存器)都有一个 16 位地址。主站使用这些地址来定位从站并与之通信。
通常情况下,从站的地址是在 PLC 设备或其他 Modbus 设备的设置中配置的。
6.协议
1) Modbus 通信采用不同的功能码(功能代码)来表示各种操作,例如读取寄存器和写入寄存器。
2) 主站和从站必须在通信过程中遵守相同的 Modbus 协议规范。
支持PLC设备的网络拓扑结构:
1. Modbus RTU。
Modbus RTU 通常通过 RS-485 串行通信链路运行,RS-485 总线布线规范规定了总线拓扑结构。在实际应用中,通常采用菊花链式布线配置。例如,三个 RS-485 设备(从站 1、从站 2 和从站 3)的连接方式如下:从站 1 的 485+ 端口连接到从站 2 的 485+ 端口,从站 2 的 485+ 端口再连接到从站 3 的 485+ 端口,依此类推。485 端口的连接方式与 485+ 端口相同。

2. ModbusTCP
与使用串行链路的 Modbus RTU 相比,Modbus TCP 依赖于以太网通信,在网络拓扑结构方面提供了更大的灵活性。它已从基于串行链路的主从配置发展成为多客户端/多服务器架构模型。
使用 Modbus TCP,主设备(客户端)可以通过其 IP 地址定位 Modbus 从设备(服务器),并通过 Modbus 网关连接到另一个 Modbus RTU 网络。

支持PLC设备:
Modbus 广泛支持 PLC 设备。许多 PLC 设备本身就支持 Modbus 通信协议,因为 Modbus 是一种通用且应用广泛的工业通信协议。
支持 Modbus 的 PLC 设备可以作为从站与其他支持 Modbus 的设备通信,也可以作为主站与其他从站通信,从而实现设备之间的数据交换和控制。
在特定的工业自动化系统中,Modbus主从配置的部署方式取决于系统架构、设备类型和通信需求。通常,主站作为上级控制系统,而从站可以由各种控制设备组成,包括PLC。Modbus的灵活性使其成为工业控制应用中最广泛使用的通信协议之一。










