Modbus是一种串列通信协定，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可程式逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协定的业界标準（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连线方式。
基本介绍
- 中文名：Modbus通讯协定
- 外文名：Modbus protocol
- 发明时间：1979年
- 定义：一个工业通信系统
- 连线组成：带智慧型终端通过公用线路连线
简介
Modbus是一种串列通信协定，是Modicon公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为使用可程式逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协定的业界标準（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连线方式。Modbus比其他通信协定使用的更广泛的主要原因有：
- 公开发表并且无着作权要求
- 易于部署和维护
- 对供应商来说，修改移动本地的比特或位元组没有很多限制
Modbus允许多个 (大约240个) 设备连线在同一个网路上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果传送给计算机。在数据採集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连线监控计算机和远程终端控制系统（RTU）。
协定版本
Modbus协定目前存在用于串口、乙太网以及其他支持网际网路协定的网路的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。
对于串列连线，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协定细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，採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列通信（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格式採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定为ASCII变种的节点通信，反之亦然。
对于通过TCP/IP（例如乙太网）的连线，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定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+），不过此协定是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，是一种採用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连线Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA（SA85），PCI或者PMCIA汇流排的板卡。
通信和设备
Modbus协定是一个master/slave架构的协定。有一个节点是master节点，其他使用Modbus协定参与通信的节点是slave节点。每一个slave设备都有一个唯一的地址。在串列和MB+网路中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在乙太网上，任何一个设备都能传送一个Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。
一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。所有设备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址0例外，指定地址0的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会运行，不过不回应指令）。所有的Modbus命令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令能指令一个RTU改变它的暂存器的某个值，控制或者读取一个I/O连线埠，以及指挥设备回送一个或者多个其暂存器中的数据。
有许多modems和网关支持Modbus协定，因为Modbus协定很简单而且容易複製。它们当中一些为这个协定特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短讯息和GPRS的不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。
实现
几乎所有的实现都是官方标準的某种变体。不同的供应商设备之间可能无法正确的通信。一些主要的变化有：
- 数据类型
- IEEE标準的浮点数
- 32位整型数
- 8位数据
- 混合数据类型
- 整数中的位域
- multipliers to change data to/from integer. 10, 100, 1000, 256 ...
协定扩展
- 16位的从站地址
- 32位的数据大小（1个地址 = 返回32位数据）
- 字交换数据
限制
- Modbus是在1970年末为可程式逻辑控制器通信开发的，这些有限的数据类型在那个时代是可以被PLC理解的，大型二进制对象数据是不支持的。
- 对节点而言，没有一个标準的方法找到数据对象的描述信息，举个例子，确定一个暂存器数据是否表示一个介于30-175度之间的温度。
- 由于Modbus是一个主/从协定，没有办法要求设备“报告异常”（构建在乙太网的TCP/IP协定之上，被称为open-mbus除外）- 主节点必须循环的询问每个节点设备，并查找数据中的变化。在频宽可能比较宝贵的套用中，这种方式在套用中消耗频宽和网路时间，例如在低速率的无线链路上。
- Modbus在一个数据链路上只能处理247个地址，这种情况限制了可以连线到主控站点的设备数量（再一次指出乙太网TCP/IP除外）
- Modbus传输在远端通讯设备之间缓冲数据的方式进行，有对通信一定是连续的限制，避免了传输中的缓冲区漏洞的问题
- Modbus协定自身提供针对未经授权的命令或截取数据没有安全性。
