7.02Modbus的介绍
Modbus 是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化系统中,用于连接电子设备。它由Modicon(现在是施耐德电气的一部分)在1979年发明,并迅速成为工业领域中最广泛使用的通信协议之一。
Modbus 的主要特点:
-
简单性:Modbus 协议简单易用,使得它在工业环境中非常受欢迎。
-
可靠性:Modbus 使用基于CRC的错误检测和简单的串行通信,确保数据传输的可靠性。
-
灵活性:Modbus 支持多种通信方式,包括RS-232、RS-485和TCP/IP网络。
-
可扩展性:Modbus 允许连接多达247个设备(在RS-485网络上)。
-
兼容性:Modbus 协议被广泛支持,许多设备制造商都实现了Modbus 协议,使得不同设备之间的通信成为可能。
Modbus 的两种主要变体:
-
Modbus RTU:通过串行线(通常是RS-485)进行通信,是Modbus 最初的形式。它使用二进制编码,适合于电气特性较差的环境。
-
Modbus ASCII:与RTU类似,但在串行通信中使用ASCII字符编码。它的数据帧结构使得错误更容易被检测和定位。
-
Modbus TCP:基于以太网的Modbus 协议,使用TCP/IP协议进行通信。它允许更快的数据传输速度和更远的通信距离。
Modbus 通信模型:
Modbus 协议定义了一种客户端-服务器模型,其中客户端发起请求,服务器响应这些请求。在Modbus RTU和ASCII中,这通常是通过读写寄存器来实现的。寄存器是存储数据的内存位置,可以是数字输入、数字输出、模拟输入或模拟输出。
Modbus 功能码:
Modbus 定义了一系列的功能码(Function Codes),用于执行不同的操作,如读取寄存器的值(03或04),写入寄存器的值(06或16),读取多个寄存器的值(03或04),写入多个寄存器的值(06或16)等。
Modbus 在ROS中的应用:
在ROS中,Modbus 协议可以通过ros_modbus
包来实现。这个包提供了一套工具和库,使得ROS节点能够与Modbus 设备进行通信。通过这个包,开发者可以创建ROS节点来读取和写入Modbus 设备的寄存器,从而控制和监控工业设备。
总的来说,Modbus 是一个强大而灵活的通信协议,它在工业自动化领域中扮演着重要的角色,并且通过ROS,它的应用范围得以进一步扩展。