modbus tcp 没有主站、从站之分,但是有服务器(Server)与客户端(Client)之分:发出数据请求的一方为客户端(Client),做出数据应答的的一方为服务器(Server)。服务器(Server)与客户端(Client)分别类似于modbus rtu从站、主站的作用,但它们之间没有任何关系。
ModBus TCP 是一种通信协议:
一端是 服务器端,连接的另一端 就是 客户端,
主端 应该是 客户端,被动的从端 应该是服务器端。
扩展资料:
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。
对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,Modbus ASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通信(serial communication)方式。
RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。
参考资料来源:百度百科-Modbus通讯协议
物联网智能网关要接入MES系统,需要从下面几个方面讨论:1、多种采集协议的适配:车间设备一般具有多种接口和多种自动化协议,常见的有modbus、PPI、MPI、Profinet、hostlink等,接口一般为RS485、以太网、can口等。
2、具备边缘计算能力:物联网智能网关必须具备边缘计算能力,而不是傻瓜式的透传。可以对数据进行本地化预处理,然后再与MES服务器交互,这样能极大减轻MES服务器的压力。
3、与MES服务器间的通信规约和数据格式:物联网网关与MES服务器见需要支持实时性非常强的通信规约,如MQTT、DICP等,而不是普通的自动化协议。同时约定好传输的数据格式,以被MES服务器解析。
帝图数据采集器适合于用在MES系统的数据采集,比如汽车生产线的数据采集、变电站的数据采集等。推荐一本书吧。
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这是三种不同的通信协议。
HART是结合模拟与数据信号的混合协议来表现控制系统的信息。
通过使用HART,传统的4-20 mA(模拟)信号被用来代表过程变量或控制输出信号。次要的变量,设备状态和设备配置数据都在该4-20 mA信号上通过使用HART数据协议得以传输。
modbus和profibus 都是应用是工业现场的总线协议,主站控制系统合现场设备用的都比较多, HART在过程控制中用的比较多,比如一些流量计,变送器,传感器等,要把它们的数据采集到主控系统中就需要用的一些转换产品。
比如上位机是modbus协议的DCS或者PLC之类,就要用到HART转modbus的网关模块转换协议采集数据,上海泗博自动化有一款是可以满足这个需求的 型号是 HTM-611 ,当需要连接profibus主站的时候,就要用到另一个转换模块。
HPM-610 上海泗博HART转modbus 和 HART转profibus网关,都可以连接多个HART,将多台HART仪表的数据集中采集上传的上位机。
一、本质类别不同:
1、HART是结合模拟与数据信号的混合协议来表现控制系统的信息。通过使用HART,传统的4-20 mA(模拟)信号被用来代表过程变量或控制输出信号,HART不是真正的现场总线。
2、Modbus 是一个请求/应答协议。
3、PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准。
二、用法不同:
1、HART次要的变量,设备状态和设备配置数据都在该4-20 mA信号上通过使用HART数据协议得以传输。
2、若上位机是modbus协议的DCS或者PLC之类,就要用到HART转modbus的网关模块转换协议采集数据。
3、modbus更多的具有开放式。
三、传输方式不同:
1、HART通信采用的是半双工的通信方式,属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品,因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力,得到了较快发展。
2、PROFIBUS依据EIA-485规范的电气传输方式会使用阻抗150欧姆的双绞线,比特率范围可以从96 kbit/s到12 Mbit/s。两台中继器之间的网络线长也有限制,随比特率的不同,上限从100米到1200米。这种传输方式主要配合PROFIBUS DP使用。
3、Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准。
HART在过程控制中用的比较多,比如一些流量计,变送器,传感器等,要把它们的数据采集到主控系统中就需要用的一些转换产品。
若上位机是modbus协议的DCS或者PLC之类,就要用到HART转modbus的网关模块转换协议采集数据,上海泗博自动化有一款是可以满足这个需求的 型号是 HTM-611,当需要连接profibus主站的时候,就要用到另一个转换模块, HPM-610。
支持1个HART通道,多点模式下使用网关内置电阻支持连接13台仪表,使用外部电阻(250Ω)支持连接15台仪表。
HART侧可配置为第一主站或第二主站,支持突发模式,支持长短帧格式,支持所有HART命令,HART输入数据缓冲区达1600byte,输出数据缓冲区达1000byte,每通道最多可配置128条命令。
modbus和profibus 都是应用是工业现场的总线协议,主站控制系统合现场设备用的都比较多。
后来在1993年提出了架构较简单,速度也提升许多的PROFIBUS DP(DP代表Decentralized Peripherals)。
PROFIBUS FMS是用在PROFIBUS主站之间的非确定性通信。PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS主站和其远程从站之间的确定性通信,但仍允许主站及主站之间的通信。
扩展资料:
PROFIBUS的历史可追溯到1987年联邦德国开始的一个合作计划,此计划有十四家公司及五个研究机构参与,目标是要推动一种串列现场总线,可满足现场设备接口的基本需求。为了这个目的,参与的成员同意支持有关工厂生产及程序自动化的共通技术研究。
PROFIBUS中最早提出的是PROFIBUS FMS(FMS代表Field bus Message Specification),是一个复杂的通信协议,为要求严苛的通信任务所设计,适用在车间级通用性通信任务。
后来在1993年提出了架构较简单,速度也提升许多的PROFIBUS DP(DP代表Decentralized Peripherals)。PROFIBUS FMS是用在PROFIBUS主站之间的非确定性通信。PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS主站和其远程从站之间的确定性通信,但仍允许主站及主站之间的通信。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。
对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,Modbus ASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通信(serial communication)方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。
对于通过TCP/IP(例如以太网)的连接,存在多个Modbus/TCP变种,这种方式不需要校验和计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的,只有封装方式是不同的。
Modbus有一个扩展版本Modbus Plus(Modbus+或者MB+),不过此协议是Modicon专有的,和Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。
它使用1Mbit/s的双绞线,并且每个节点都有转换隔离装置,是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口,通常是支持ISA(SA85),PCI或者PCMCIA总线的板卡。
HART(Highway Addressable Remote Transducer),可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议,是美国ROSEMOUNT公司于1985年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。
HART装置提供具有相对低的带宽,适度响应时间的通信,经过10多年的发展,HART技术在国外已经十分成熟,并已成为全球智能仪表的工业标准。
参考资料来源:百度百科-PROFIBUS
百度百科-Modbus通讯协议
百度百科-HART协议
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。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。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。
1、在Modbus网络上转输
标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
2、在其它类型网络上转输
在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。
在消息位,Modbus协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。
3、查询—回应周期
(1)查询
查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。
(2)回应
如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据:象寄存器值或状态。如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。
二、两种传输方式
控制器能设置为两种传输模式(ASCII或RTU)中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式,包括串口通信参数(波特率、校验方式等),在配置每个控制器的时候,在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。
ASCII模式
:
地址
功能代码
数据数量
数据1
数据n
LRC高字节
LRC低字节
回车
换行
RTU模式
地址
功能代码
数据数量
数据1
数据n
CRC低字节
CRC高字节
所选的ASCII或RTU方式仅适用于标准的Modbus网络,它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位,以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。
在其它网络上(象MAP和Modbus Plus)Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。
1、ASCII模式
当控制器设为在Modbus网络上以ASCII(美国标准信息交换代码)模式通信,在消息中的每个8Bit字节都作为两个ASCII字符发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。
代码系统
· 十六进制,ASCII字符09,AF
· 消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成
每个字节的位
· 1个起始位
· 7个数据位,最小的有效位先发送
· 1个奇偶校验位,无校验则无
· 1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)
错误检测域
· LRC(纵向冗长检测)
2、RTU模式
当控制器设为在Modbus网络上以RTU(远程终端单元)模式通信,在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据。
代码系统
· 8位二进制,十六进制数09,AF
· 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成
· 每个字节的位
· 1个起始位
· 8个数据位,最小的有效位先发送
· 1个奇偶校验位,无校验则无
· 1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)
错误检测域
· CRC(循环冗长检测)
三、Modbus消息帧
两种传输模式中(ASCII或RTU),传输设备以将Modbus消息转为有起点和终点的帧,这就允许接收的设备在消息起始处开始工作,读地址分配信息,判断哪一个设备被选中(广播方式则传给所有设备),判知何时信息已完成。部分的消息也能侦测到并且错误能设置为返回结果。
1、ASCII帧
使用ASCII模式,消息以冒号(:)字符(ASCII码 3AH)开始,以回车换行符结束(ASCII码 0DH,0AH)。
其它域可以使用的传输字符是十六进制的09,AF。网络上的设备不断侦测“:”字符,当有一个冒号接收到时,每个设备都解码下个域(地址域)来判断是否发给自己的。
消息中字符间发送的时间间隔最长不能超过1秒,否则接收的设备将认为传输错误。一个典型消息帧如下所示:
起始位
设备地址
功能代码
数据
LRC校验
结束符
1个字符
2个字符
2个字符
n个字符
2个字符
2个字符
图2 ASCII消息帧
2、RTU帧
使用RTU模式,消息发送至少要以35个字符时间的停顿间隔开始。在网络波特率下多样的字符时间,这是最容易实现的(如下图的T1-T2-T3-T4所示)。传输的第一个域是设备地址。可以使用的传输字符是十六进制的09,AF。网络设备不断侦测网络总线,包括停顿间隔时间内。当第一个域(地址域)接收到,每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之后,一个至少35个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。
整个消息帧必须作为一连续的流转输。如果在帧完成之前有超过15个字符时间的停顿时间,接收设备将刷新不完整的消息并假定下一字节是一个新消息的地址域。同样地,如果一个新消息在小于35个字符时间内接着前个消息开始,接收的设备将认为它是前一消息的延续。这将导致一个错误,因为在最后的CRC域的值不可能是正确的。一典型的消息帧如下所示:
起始位
设备地址
功能代码
数据
CRC校验
结束符
T1-T2-T3-T4
8Bit
8Bit
n个8Bit
16Bit
T1-T2-T3-T4
图3 RTU消息帧
3、地址域
消息帧的地址域包含两个字符(ASCII)或8Bit(RTU)。可能的从设备地址是0247 (十进制)。单个设备的地址范围是1247。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时,它把自己的地址放入回应的地址域中,以便主设备知道是哪一个设备作出回应。
地址0是用作广播地址,以使所有的从设备都能认识。当Modbus协议用于更高水准的网络,广播可能不允许或以其它方式代替。
4、如何处理功能域
消息帧中的功能代码域包含了两个字符(ASCII)或8Bits(RTU)。可能的代码范围是十进制的1255。当然,有些代码是适用于所有控制器,有此是应用于某种控制器,还有些保留以备后用。
当消息从主设备发往从设备时,功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为。例如去读取输入的开关状态,读一组寄存器的数据内容,读从设备的诊断状态,允许调入、记录、校验在从设备中的程序等。
当从设备回应时,它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生(称作异议回应)。对正常回应,从设备仅回应相应的功能代码。对异议回应,从设备返回一等同于正常代码的代码,但最重要的位置为逻辑1。
例如:一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存器,将产生如下功能代码:
0 0 0 0 0 0 1 1 (十六进制03H)
对正常回应,从设备仅回应同样的功能代码。对异议回应,它返回:
1 0 0 0 0 0 1 1 (十六进制83H)
除功能代码因异议错误作了修改外,从设备将一独特的代码放到回应消息的数据域中,这能告诉主设备发生了什么错误。
主设备应用程序得到异议的回应后,典型的处理过程是重发消息,或者诊断发给从设备的消息并报告给 *** 作员。
5、数据域
数据域是由两个十六进制数集合构成的,范围00FF。根据网络传输模式,这可以是由一对ASCII字符组成或由一RTU字符组成。
从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息:从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址,要处理项的数目,域中实际数据字节数。
例如,如果主设备需要从设备读取一组保持寄存器(功能代码03),数据域指定了起始寄存器以及要读的寄存器数量。如果主设备写一组从设备的寄存器(功能代码10十六进制),数据域则指明了要写的起始寄存器以及要写的寄存器数量,数据域的数据字节数,要写入寄存器的数据。
如果没有错误发生,从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生,此域包含一异议代码,主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。
在某种消息中数据域可以是不存在的(0长度)。例如,主设备要求从设备回应通信事件记录(功能代码0B十六进制),从设备不需任何附加的信息。
6、错误检测域
标准的Modbus网络有两种错误检测方法。错误检测域的内容视所选的检测方法而定。
ASCII
当选用ASCII模式作字符帧,错误检测域包含两个ASCII字符。这是使用LRC(纵向冗长检测)方法对消息内容计算得出的,不包括开始的冒号符及回车换行符。LRC字符附加在回车换行符前面。
RTU
当选用RTU模式作字符帧,错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。CRC域附加在消息的最后,添加时先是低字节然后是高字节。故CRC的高位字节是发送消息的最后一个字节。
7、字符的连续传输
当消息在标准的Modbus系列网络传输时,每个字符或字节以如下方式发送(从左到右):
最低有效位最高有效位
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