modbus通讯协议和rs485(modbus通讯协议和profibus区别)

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modbus通讯协议和rs485

1979年，施耐德电气为工业领域开发了一种总线协议Modbus协议。现在工业上很多使用RS485通信的场合都使用Modbus协议，所以今天我们就来学习一下RS485通信和Modbus通信协议。

【RS485通信】

其实RS232早于RS485诞生，但是RS232也有一些缺点:

1.接口的信号电平值较高，达到十V以上，容易损坏接口电路的芯片，与TTL电平不兼容。因此，如果与单片机电路连接，必须增加一个转换电路。

2.该接口使用的信号线与其它设备形成共地模式通信。这种共模传输容易受到干扰，抗干扰性能较弱。

3.传输距离和速度有限，通信最多只能几十米；两点之间只能进行通信，不能实现多机联网通信。

针对RS232接口的上述缺点，出现了RS485等新的接口标准。RS485具有以下特点:

1.逻辑 1 取两条线的电压差为+(2-mdash；6)V代表；逻辑 0 取两条线之间的电压差为-(2-(2 mdash；6)V代表。与RS232相比，接口的信号电平更低，不容易损坏电路的芯片，而且这个电平与TTL电平兼容，与TTL电路连接很方便。

2.RS485通讯速度快，最高数据传输速率在10Mbps以上；其内部物理结构采用平衡驱动器和分选接收器相结合，抗干扰能力大大增加。

3.最长传输距离可达1200m左右，但传输速率与传输距离成反比。只有100KB/s以下的传输速率才能达到最大通信距离。如果需要传输更长时间，可以使用中继。

4.总线上可以通过组网实现多机通信，总线上可以挂多个收发器。从现有的RS485芯片来看，有可以挂32、64、128、256等不同设备的驱动。

RS485有两线制和四线制。四线制只能实现点对点通信，现在已经很少使用了。双线连接是一种总线拓扑，同一总线上最多可以连接32个节点。在RS485通信网络中，一般采用主从式通信方式，即一主多从。

在许多情况下，当连接RS-485通信链路时，只需使用一对双绞线来连接 A 、 B ；结束。而忽略了信号地的连接，这种连接方式在很多场合可以正常工作，但却埋下了很大的隐患。有两个原因:

共模干扰:RS-485接口以差分方式传输信号，因此不需要相对于参考点检测信号。该系统只需要检测两条线之间的电位差。然而，人们往往忽略了收发器具有一定的共模电压范围。RS-485收发器的共模电压范围为-7 ~+12V。只有满足以上条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中的共模电压超过这个范围时，会影响通信的稳定性和可靠性，甚至损坏接口。EMI:发射器驱动器输出信号的共模部分需要一个返回通道。如果没有低阻返回通道(信号地)，就会以辐射的形式返回源头，整个公交车就像巨型天线一样向外辐射电磁波。

由于PC机默认只有RS232接口，PC机的RS485电路可以通过以下方法获得:

1.PC机串口的RS232信号通过RS232/RS485转换电路转换成RS485信号。对于复杂的工业环境，最好选择防浪涌隔离的产品。

2.通过PCI多串口卡，可以直接选择输出信号为RS485类型的扩展卡。【Modbus通讯协议】Modbus协议是电子控制器使用的通用语言。通过这种协议，控制器可以通过网络(如以太网)相互通信，也可以与控制器和设备通信。它已经成为通用的工业标准。有了它，不同厂家生产的控制设备可以连接成一个工业网络进行集中监控。

该协议定义了控制器可以识别和使用的消息结构，描述了控制器请求访问其他设备的过程，如何响应来自其他设备的请求，以及如何检测和记录错误。它制定了消息域结构和内容的公共格式。

Modbus具有以下特征:

1.它是标准的、开放的，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，无需支付许可费，也不会侵犯知识产权。目前支持Modbus的厂商有400多家，支持Modbus的产品有600多种。

2.Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等。也可以在各种介质上传输，如双绞线、光纤、无线等。

3.Modbus帧格式简单、紧凑，易于理解。用户使用方便，厂商开发简单。I . Modbus寄存器类型描述

1 mdash线圈状态:输出端口，可以设置端口的输出状态或者读取该位的输出状态。

2 mdash离散输入状态:输入端口，通过外部设置改变输入状态，可读不可写。

3 mdash保持寄存器:控制器在运行时设置的一些参数，可以读写。

4 mdash输入寄存器:控制器运行时从外部设备获取的一些参数，可读但不可写。

三。Modbus功能代码简介

代码可分为位操作和字节操作。位操作的最小单位是位，字节操作的最小单位是2字节。

1 mdash位操作指令:读线圈状态01H，读离散输入状态02H，写单线圈05H，写多线圈0FH。

2 mdash字节操作指令:读保存寄存器03H，读输入寄存器04H，写单个保存寄存器06H，写多个保存寄存器10H。

四、Modbus功能代码

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