今天主要讲一下怎么更加用简单的方式去理解ModBus协议。

(一)什么是协议ModBus是一种协议，可以理解成一种语言。比如小王说的是汉语，小张说的是英语，如果小王和小张路上碰见了，那小王说了一堆，小张啥也听不懂。所以如果小王和小张想要交流沟通，弄清楚对方说什么话，首先他俩就得使用同一种语言。现在小王和小张现在都学会汉语了，准备沟通了，他俩可以说话沟通、可以打字微信聊天，都可以交流。说话沟通就可以理解成RTU通讯(屏蔽双绞线)，打字聊天就可以理解成TCP通讯(网线)。他俩沟通的语言没有发生变化，仍然是汉语，只是沟通的方式变化了。沟通方式变化了，一个是说，一个是写，反应到ModBus协议就是一个是ModBus_RTU另一个是ModBus_TCP，两种接线也不一样。RTU就是串口接线，比如485、322、422，用屏蔽双绞线通过手拉手的方式进行连接；TCP就是RJ45以太网接口，就是水晶头网线。(二)模式举个例子：小明和4个小朋友准备用汉语交流说话。

1、小明和A说话，小明只有问了A，A听到后才能去回答小明。如果小明不问，A就不会回答。这种模式就叫做“半双工”，问了才能答，不问就不回答。2、小明准备挨个问ABCD4个小朋友一些问题，小明就是主站，ABCD就是从站。ABCD4个小朋友挨个进行编号，A就是1，B就是2，C就是3，D就是4，这1234就是从站的地址。3、小明问了A，A开始回答，等A说完了，小明开始问B。A与B的间隔，这个就是“轮询间隔”。如果A还没说完，小明就是开始问B，那A说的话就听不完，数据就不完整。4、小明问了A，他俩说话速度都特别快，这个说话的速度就是波特率，说的快了，小明就得离得A近点，要不就听不清楚；说的慢点，就可以离得远点。波特率9600传输速度就比19200传输速度慢，但是传输距离长。三、使用方法如果上面的知识都没有看懂，没关系，我们直接说方法。1、确定仪表有ModBus协议，一般来说接线端子上“D+   D-”就是ModBus协议。2、设置参数，设置仪表的波特率、停止位、校验位；然后设置上位机的参数，要与仪表一致。3、(1)串口连接COM接口

直接仪表的485线直接接到电脑主机后端的COM口，这个需要在串口里进行设置。(2)通过串口服务器

将仪表接到串口服务器的D+和D-接线端子，然后网线连接到上位机电脑。这个就是ModBus_RTU转TCP。相当于串口服务器就是主站，仪表就是分站。这个时候我们就需要对串口服务器进行设置，以MOXA串口服务器举例在浏览器输入moxa串口服务器的地址，默认是192.168.127.254，进入MOXA串口服务器设置页面。网页最左边文件夹类型的就是设置菜单，只说有用的：Network Settings：网络设置，在这里可以修改moxa串口服务器的网络地址。Serial Settings：端口设置，修改波特率、奇偶校验等参数，打开以后有port1就是端口1的意思。Operating Settings：模式设置，比如服务器、客户端的设置。Network Settings：网络设置

IP address：IP地址Netmask：子网掩码Gateway：网关Serial Settings：端口设置

Baud rate：波特率，一般是9600Data bits：数据位，一般是8Stop bits：停止位，一般是1Parity：校验方式，一般是none无校验，另外偶校验EVEN，奇校验ODDFlow control：流量控制，一般不管，就默认RTS/CTSInterface：接线方式，一般是RS482 2wire，485两线制。

Operating Settings：模式设置(重点重点重点)

Operation mode：模式，选择TCP Server Mode，服务器模式。TCP alive check time：网络连接检查时间。默认7min。什么时候用的到，就是在网络拥堵或是连接不稳定的时候用的到。串口服务器会每40s发送一个检测到上位机，上位机会回复一个数据，串口服务器就记住这个时间，然后每1分钟，串口服务器会取当前系统时间，与回复时间进行对比，如果对比值超过设定值，串口服务器就会强制断开TCP连接。Inactivity time：不活动时间。意思就是如果串口服务器有数据就建立TCP连接，如果没数据，就自动断开TCP连接。一般默认不用修改。Max connection：一般选择1，modbus协议也只能是一个上位机。Packing length：打包长度。设置这个就是说一个从站发给主站一个数据包固定长度， 设置2字节，就是2个字节的数据一满，就发送数据，不用等Force transmit：强制传输时间。一般串口服务器收到串口数据会先放到缓冲区，等到缓冲区满或是强制时间到，就会打包发给以太网端口。比如30ms，就是说只要到30ms串口服务器就打包传输。默认0。这个设置需要计算尝试，如果设置时间过小，数据包未完整打包，有缺失，上位机就会重新给从站发指令，从站重发数据；如果时间过大，上位机的轮询间隔小，上位机就会认为从站无反应。默认0。Local TCp port：端口号。1号端口就是4001，2号端口就是4002。上面的参数设置完成后，一般来说就可以正常通讯了4、设置上位机参数，我们以杰控软件为例。协议：MB_RTU/TCP站号：从站地址转换设备IP地址：MOXA串口服务器的IP地址通讯超时：默认1000。通过设置这个时间就可以设置轮询间隔时间。比如1030，这个轮询间隔时间就是30*10=300ms；如果设置成1002，就是20ms的轮询间隔。重试次数：默认扫描级别：默认本地IP地址：就是上位机电脑的IP地址。通讯诗句数据类型：这个就是选择ModBus的功能码，比如03功能码就是读数据的。访问方式：读写首地址：就是通讯点表的第一个数据是0还是1.开始地址：就是准备从第几个点表的地址开始读。长度：就是读多少个字节。这些都设置完成，基本上通讯就建立完成了。我们就可以在上位机组态里正常使用了。四、遇到的问题1、一般来说就是通讯硬件设置，仪表的和上位机必须一致，有一个地方不一样，就无法正常通讯。2、串口服务器最多只能联一个上位机，这是modbus协议本身的限制，只能有一个主站。3、modbus的轮询机制，注定了很多同时性比较差，只能一个一个读，如果数据量太大，就会影响到数据上传的实时更新，所以有时候不太适合实时性数据特别强的地方使用。4、modbus的优点就是简单便宜，大量的仪表厂家都在使用，通用性强，能解决很多十几年前的设备通讯问题，能够在自动化改造中，用最小的成本完成数据上传。