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RS485协议和MODBUS协议看完就懂了

发布日期:2025-01-23 14:02:23   浏览量 :171
发布日期:2025-01-23 14:02:23  
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RS-485协议和Modbus协议都是工业通信中常用的协议,但它们在定义、应用和特性上有所不同。RS-485协议是对串口硬件的定义,Modbus协议是通信协议。以下是对这两种协议的详细比较:


一、定义与背景

1.RS-485协议


l定义:RS-485是一种电气标准,用于规定差分信号传输的物理层规范。它定义了RS485串口的电压、阻抗等电气特性,但不对软件协议给予定义。


l背景:随着工业控制技术的不断发展和计算机网络通信技术日益广泛的应用,需要一种总线通信技术能够适合远距离的数字通信。因此,电子工业协会于1983年在RS-422工业总线标准的基础之上,制订并发布了RS-485总线工业标准。


2.Modbus协议


l定义:Modbus是一种串行通信协议,由Modicon公司(现在的施耐德电气Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。它已经成为工业领域通信协议的业界标准,并且是工业电子设备之间常用的连接方式。


l背景:Modbus协议的设计初衷是为了简化可编程逻辑控制器(PLC)之间的通信,并随着时间的推移,它逐渐成为了一种广泛应用的工业通信标准。


二、特性与应用


1.RS-485协议


l电气特性:正电平在+2V+6V之间表示一个逻辑状态,负电平在-2V-6V之间表示另一个逻辑状态。数字信号采用差分传输方式,能够有效减少噪声信号的干扰。


l接口信号电平:比RS-232-C降低了,不易损坏接口电路的芯片,且与TTL电平兼容,可方便与TTL电路连接。

l数据速率与传输距离:最高传输速率为10Mbps,最大传输距离可达3000米(实际操作中极限距离可能仅为1200米左右)。


l多站能力:在总线上允许连接多达128个收发器,具有多站能力,方便建立设备网络。


l应用:主要用于与外部各种工业设备进行信息传输和数据交换,如工业控制领域、交通的自动化控制领域和现场总线通信网络等。


2.Modbus协议

l消息帧格式:简单、紧凑、通俗易懂。Modbus协议定义了一个独立于底层通信层的协议数据单元(PDU),并在特定总线或网络上的映射中引入了附加字段。


l主从架构:采用一主多从的通信架构,只有一个设备可以发送请求(主设备),其他设备接收请求并作出响应(从设备)。


l电气接口与传输介质:支持多种电气接口,如RS232、RS485、TCP/IP等,并可以在双绞线、光纤、红外、无线等多种介质上传输。


l协议变种:存在Modbus ASCII和Modbus RTU两种串行通信变种,以及Modbus TCP等基于TCP/IP网络的变种。它们在数据模型和功能调用上相同,但封装方式不同。


l应用:广泛用于工业自动化和物联网领域,如传感器、执行器、PLC之间的数据传输等。


三、总结


RS-485协议和Modbus协议在工业通信中各有其独特的地位和作用。RS-485协议主要关注电气特性和物理层的规范,为差分信号传输提供了稳定可靠的通信基础。而Modbus协议则更侧重于应用层的报文传输协议,定义了控制器能够认识和使用的消息结构,并支持多种电气接口和传输介质。两者可以相互结合使用,共同构建高效、可靠的工业通信网络。




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