在工業控制、電力通訊、智能儀表等領域,我們經常會看到或者聽到“RS-485“與“Modbus”結伴出現,可你真的了解這兩者是什么,又有著什么樣的聯系嗎?
RS-485其實是一個物理接口,相當于硬件;Modbus則是一種國際標準的通訊協議,用于在不同的設備之間交換數據,所謂Modbus通訊協議,就好比我們人類的語言,相當于軟件。
兩臺設備通過Modbus通訊協議進行數據傳輸,最開始使用的是RS-232C作為硬件接口,但是在工業生產中,各設備之間往往分布距離遠且方位各異,而RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線,所以逐漸成為了工業領域中常用的接口標準。
RS-485是物理通信層的標準接口,是一種信號傳輸方法,具有傳輸速度快、距離遠、抗*力強、可以掛接多臺設備等優勢:
1. 采用差分信號正邏輯,邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示;邏輯”0“以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。接口信號電平降低,不易損壞接口電路的芯片, 與TTL電平兼容,可方便與TTL電路連接。
2. RS-485通訊速度快,數據傳輸速率為10Mbps,并且RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模*力增強。
3. RS-485的傳輸速率與傳輸距離成反比,傳輸速率越低,傳輸距離越長。RS-485總線一般支持32個節點,如果使用特制的485芯片,可以達到128個或者256個節點,進行組網通訊。
但是RS-485作為硬件層協議,只定義了0、1的邏輯,而沒有解釋其含義,這時候就需要用到軟件層協議了。Modbus就是用來解釋這些0101代碼的含義的,只有按照Modbus協議的規定去發送代碼,不同的設備之間才能進行明確的交流。
Modbus通信協議是應用于電子控制器上的一種通用語言,通過這項協議,控制器與控制器之間、控制器與設備之間可以進行通信。它已經成為一種通用的工業標準,通過它,不同廠商生產的控制設備也可以連成工業網絡,進行集中監控。
此協議定義了一個控制器能認識使用的信息結構,描述了一個控制器請求訪問其他設備的過程,以及如何回應來自其他設備的請求、怎樣偵測錯誤并記錄。
目前,Modbus可以通過下列三種通信方式實現:
1、以太網方式:對應的傳輸模式是Modbus TCP,通訊介質包括5類/6類網線或光纖等;
2、異步串行口方式:對應的傳輸模式是Modbus RTU、ASCII,各種通訊介質包括有線的RS-232/422/485、光纖、無線等;
3、高速令牌傳遞方式:對應的傳輸模式是Modbus PLUS,通訊介質包括雙絞線、同軸電纜等。
工業生產中不同設備通過RS-485串聯起來,組成物物相連的網絡,再依靠Modbus協議接入網絡,各設備之間進行互聯互通,實現系統的集中監控,分散控制的功能,推動了工業自動化的發展。
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