一篇文章讲清楚Modbus RTU、Modbus ASCll和Modbus TCP协议区别

上一篇文章写到Modbus协议可分为Modbus RTU、Modbus ASCll、Modbus TCP。其中Modbus RTU、Modbus ASCll两种协议是基于串行接口（RS-485、RS-232、RS-422）物理层，Modbus TCP协议基于以太网物理层。

RS-485和Modbus之间是啥关系？

那么对于同样基于串行物理层的Modbus RTU、Modbus ASCll两种协议有什么区别？

RTU是Remote TerminalUnit的编写，意思是远程终端单元。ASCII是American Standard Code for nfomation Interchange，意思是美国信息交换标准代码，是将文字编辑符号、大小写字母、数字和一些不可见的控制字符进行编码的一种字符表示形式，除了空字符外，共127个字符编码。

Modbus 使用主从协议进行通讯。客户机作为主站，向服务器发出请求，服务器（从站）接到请求后，对主站进行响应。其中使用的通信帧被称为应用数据单元（Application Data Unit，ADU），它包括通信地址段、功能代码段、数据段和校验段。



其中，功能代码段和数据段组合称为协议数据单元（Protocol Data Unit or Protocol Description Unit)，PDU）。功能代码段占用一个字节，取值范围为1~255，其中128~255为保留值，用于异常消息应答报文。1~127为功能代码编号，其中65~72和100~110为用户自定义编码。

a.地址域：指的是总线节点上设备的地址，合法地址为0-247，其中地址0为广播地址，节点设备地址可以从1-247范围选择，同一总线节点地址唯一。

b.功能码：指明服务器要执行的动作。

c.数据域：含有请求和响应参数的数据。

d.差错校验：对报文内容进行“冗余校验”的计算结果（Modbus RTU采用CRC校验，Modbus ASCll采用LRC校验）

一、Modbus RTU通信帧介绍

Modbus RTU通信帧由从站地址+功能码+数据+CRC校验组成，数据帧的最大长度为256个字节。



RTU数据帧中的每个字节数据的定义，每个字节为8bit，报文中的每个8位字节含有两个4位十六进制字符（0-9，A-F）。

字符的传送格式是：1位起始位+8位数据位+1位奇偶校验+1位停止位，传送过程中LSB先发送，最后才是MSB。



二、Modbus ASCll通信帧介绍

Modbus ASCll通信帧由起始+从站地址+功能码+数据+LRC校验+结束组成，数据帧的最大长度为513个字节。



对比Modbus RTU协议Modbus ASCll协议有两点不同。

1.Modbus ASCll协议有起始和结束，在该协议报文中，以冒号“：”作为起始，以回车换行为结束。

2.Modbus ASCll协议报文规定每个字节数据以两个ASCll字符进行发送。如数据字节0X5B，会被编码成两个字符0X35=“5”，0X42=“B”，而Modbus RTU则直接将0X5B进行发送。



三、Modbus TCP介绍

Modbus TCP和Modbus RTU基本是相同的，区别在Modbus TCP协议是基于以太网进行传输的，使用了TCP502端口，该协议物理层，数据链路层，网络层，传输层都是基于TCP 协议，只在应用层，将Modbus 协议修改后封装进去。接收端将该TCP 数据包拆封后，重新获得原始Modbus 帧，然后按照Modbus 协议规范进行解析，并将返回的数据包重新封装进TCP 协议中，返回到发送端。

1.Modbus TCP中不存在从机地址一说，相应的对应设备通过IP地址进行识别。

2.CRC校验也不存在，因为TCp数据包中已经存在校验，可以确保数据准确性。

以上就是Modbus RTU、Modbus ASCll和Modbus TCP协议三者的基本区别，通过这篇文章我们是不是对这三种协议有一个更深的理解了呢？感谢观看，想了解更多工控知识欢迎关注。