30、工业自动化中的通信协议详解

工业自动化中的通信协议详解

1. 工业通信协议概述

在工业自动化领域，通信协议至关重要，它能实现设备间的数据传输和控制指令传达。常见的通用通信协议有 UDP 和 TCP，它们广泛应用于互联网和普通计算机网络等 IT 领域。然而，许多 PLC 制造商为其 PLC 及工业组件开发了专属通信系统，这些系统有的与标准计算机使用相同物理接口（如以太网电缆），有的则使用特殊接口。接下来将详细介绍几种常见的工业通信协议。

2. Modbus 协议

2.1 Modbus 简介

Modbus 是一种工业通信协议，由 Modicon（现施耐德电气）于 70 年代末为 PLC 通信开发，是开放协议，其工作规范公开，可按许可使用，是工业通信的标准协议。

2.2 工作模式

Modbus 采用主/从配置，主设备可查询从设备或节点设备信息（如传感器读数），也可要求节点设备执行操作（如开关阀门、启动电机），只有主设备能发起与节点设备的通信，节点设备不能主动与主设备通信。

2.3 应用场景

Modbus 可用于 HMI 通信，例如有第三方 C# 和 Java 库可用于协调设备间的 Modbus 通信，像 Velocio PLC 就可通过 Modbus 与 C# HMI 通信。

2.4 不同实现类型

Modbus 有多种实现类型，常见的有 Modbus ASCII 和 Modbus RTU，二者均为串行连接，但工作方式不同：
| 类型 | 消息分隔方式 | 数据传输形式 | 特点 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| Modb