带您认识Modbus ASCII协议

之前我们学习了 带您认识Modbus TCP, 你还不知道Modbus RTU???,下面我们继续学习Modbus中另外一个重要的传输形式Modbus ASCII。

什么是Modbus ASCII

Modbus ASCII（ASCII码Modbus）是一种串行通信协议，用于在工业控制系统中传输数据。它是Modicon（现在是施耐德电气）于1979年开发的，用于PLC（可编程逻辑控制器）和其他自动化设备之间的通信。

Modbus ASCII特点

Modbus ASCII协议支持单播和广播消息，使用标准的ASCII字符编码，可通过串行线路如RS-232、RS-485和以太网等接口进行数据传输，采用异步传输以增强通信稳定性和可靠性，广泛用于工业控制领域便于设备间数据交换，但传输速度较慢，最高传输速率仅为19.2Kbps。

Modbus ASCII协议格式

Modbus ASCII包括起始字符（冒号），设备地址，功能码，数据，校验和和终止字符（回车换行）。通过这种格式，设备能够识别和解析通信中的信息，确保数据的正确性和可靠性。

一个完整的Modbus ASCII协议报文

:startDelimiter address functionCode data crcLow crcHigh endDelimiter
: 01 03 0010 1234 CR LF

• startDelimiter: 通常为冒号 (:)
• address: 设备地址（1个字节，ASCII编码）
• functionCode: 功能码（1个字节，ASCII编码）
• data: 数据区（长度根据功能码不同而变化，均为ASCII编码）
• crcLow 和 crcHigh: CRC校验码（16位，低字节在前，ASCII编码）
• endDelimiter: 通常为回车符 (\r) 后跟换行符 (\n)

与二进制 Modbus区别

1. Modbus ASCII：

• 使用 ASCII 字符表示数据，便于人类阅读和理解。
• 数据以字符形式传输，每个字符之间有间隔，相对较慢但更可靠。
• 通信格式可视化，适合对数据可读性要求较高的场景。

2. 二进制Modbus：

• 使用二进制格式表示数据，在计算机系统中更高效地传输。
• 数据通过二进制位传输，速度更快但难以直接解读。
• 适用于需要快速传输大量数据且对传输效率要求较高的场景。

Modbus ASCII适用场景

Modbus ASCII 适用于需要较高可读性和易于理解的工业自动化系统中的串行通信。例如，在需要读取和写入设备参数的系统中，Modbus ASCII 可以方便地进行通信和调试。

C#实现Modbus ASCII通信的Demo

using System;
using System.IO.Ports;

class ModbusASCIIDemo
{
    static void Main()
    {
        SerialPort serialPort = new SerialPort("COM1", 9600, Parity.None, 8, StopBits.One);
        
        try
        {
            serialPort.Open();
            string command = ":010600000001E3";
            byte[] commandBytes = System.Text.Encoding.ASCII.GetBytes(command);
            
            serialPort.Write(commandBytes, 0, commandBytes.Length);
            
            System.Threading.Thread.Sleep(100);  // 等待一段时间以确保数据发送完成
            string response = serialPort.ReadExisting();
            
            Console.WriteLine("Response: " + response);
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine("An error occurred: " + ex.Message);
        }
        finally
        {
            serialPort.Close();
        }
    }
}

发送的ASCII消息(010600000001E3)解释

• :：起始字符，表示这是一个Modbus ASCII命令的开始。
• 01：设备地址，指定通信的目标设备地址。
• 06：功能码，表示这是一个写单个寄存器的命令。
• 0000：寄存器地址，要写入数据的寄存器地址。
• 0001：写入的数据，此处为一个字（16位）数据，十六进制表示为01。
• E3：校验和，用于检验命令的完整性和正确性。

这个字符串命令表示向设备地址为01的设备写入数据值为01到地址为0000的寄存器中，并使用校验和为E3来确保命令的准确性。

总之，Modbus ASCII作为一种广泛应用于工业控制领域的通信协议，提供了人类可读性、稳定性和灵活性，适用于不同设备类型和通信需求。其支持单播和广播消息、采用标准ASCII字符编码以及多种串行线路接口，为设备间的数据交换和通信提供了便利。尽管传输速度较慢，但在数据准确性和可靠性方面表现优秀，成为工业控制系统中不可或缺的一部分，帮助实现设备间的无缝连接和信息传递。

近期热文: