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文檔簡介
1、Modbus的發(fā)展歷史 Modbus是由Modicon公司(現(xiàn)為施耐德電氣的一個(gè)品牌)在1978年發(fā)明的,這是一個(gè)劃時(shí)代、里程碑式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,因?yàn)楣I(yè)網(wǎng)絡(luò)從此拉開了序幕。Modbus是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì):截至到2004中,Modbus的節(jié)點(diǎn)安裝數(shù)量已經(jīng)超過了800萬個(gè),而且75%的產(chǎn)品為非施耐德產(chǎn)品,安裝的地區(qū)遍及世界各地,可見其普及的程度,已經(jīng)成為了事實(shí)上的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。雖然已經(jīng)走過了27個(gè)年頭,Modbus今天仍然活躍在工業(yè)、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域中。Modbus的巨大成功,可以歸結(jié)到以下3個(gè)方面:1標(biāo)準(zhǔn)、開放:用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議,不用交納許
2、可證費(fèi),也不會(huì)侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前,支持Modbus的廠家超過400家,支持Modbus的產(chǎn)品超過600種,而且在國內(nèi)也有很多的用戶支持和使用Modbus的產(chǎn)品。2Modbus是面向消息的協(xié)議,可以支持多種電氣接口,如:RS232、RS422、RS485等,還可以在多種介質(zhì)上傳送,如:雙絞線、光纜、無線射頻等。要說明的是:和很多的現(xiàn)場總線不同,它不用專用的芯片與硬件,完全采用市售的標(biāo)準(zhǔn)部件!這就保證了采用Modbus的產(chǎn)品造價(jià)最為低廉。3Modbus協(xié)議的幀格式是最簡單、最緊湊的協(xié)議,可以說:簡單高效,通俗易懂。所以用戶使用容易,廠商開發(fā)簡單。用戶和廠商可以通過wwModbusIDAorg網(wǎng)站和
3、其他網(wǎng)站,下載各種語言的樣例程序、控件、以及各種Modbus工具軟件,更好地使用Modbus。多年的現(xiàn)場證明:Modbus具有安全可靠的通訊能力1989年Modicon公司又開發(fā)推出了新一代的Modbus網(wǎng)絡(luò),以滿足用戶和市場的需求。Modbus也以Modbus為基礎(chǔ),它采用了令牌傳遞、對(duì)等方式、即插即用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),為用戶提供了更快的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。多年的實(shí)踐表明:Modbus仍然是最好的工業(yè)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)之一。1998年施耐德公司又推出了新一代基于TCP/IP以太網(wǎng)的ModbusTCP,目的是滿足用戶和市場的進(jìn)一步要求。ModbusTCP是第一家采用TCP/IP以太網(wǎng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,是至今
4、唯一獲得IANA賦予TCP端口的自動(dòng)化通訊協(xié)議。我們知道:因特網(wǎng)上前1000個(gè)端口都分配給著名的、公開的通訊協(xié)議,如:80號(hào)口分配給了著名的HTTP(超文本傳輸協(xié)議),供因特網(wǎng)瀏覽器使用。這說明:ModbusTCP是標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、免費(fèi)的通訊協(xié)議,這也秉承了施耐德公司的一貫做法,為用戶提供了新的選擇。ModbusTCP的應(yīng)用層還是采用Modbus協(xié)議,簡單高效;傳輸層使用TCP協(xié)議,并使用TCP502號(hào)口,用戶使用方便,連接可靠;網(wǎng)絡(luò)層采用IP協(xié)議,因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)就使用這個(gè)協(xié)議尋址,故ModbusTCP不但可以在局域網(wǎng)使用,還可以在廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)上使用。要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)的是:ModbusTCP全部采用
5、標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)硬件!因?yàn)槟壳耙恍S商對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行了改進(jìn),所以不能使用市售的產(chǎn)品,勢(shì)必增加了用戶成本,而施耐德向用戶承諾:決不使用特殊硬件,確保用戶選擇的自由度。目前的ModbusTCP以太網(wǎng)的速度為10M/100M位/秒,大大提高了數(shù)據(jù)傳輸能力。除此之外,施耐德的以太網(wǎng)解決方案TCP/IP以太網(wǎng)還為用戶提供了更多的服務(wù),如:I/O掃描、全局?jǐn)?shù)據(jù)、故障設(shè)備替換、網(wǎng)絡(luò)管理、電子郵件報(bào)警、時(shí)鐘同步等功能,為用戶帶來更多的附加值。Modbus今后的發(fā)展為了更好的普及和推動(dòng)Modbus在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用,自前拖耐德公司已將Modbus協(xié)議的所有權(quán)移交給IDA(InterfaceforDistr
6、ibutedAutomation分布式自動(dòng)化接口)組織,并成立了ModbusIDA組織,為Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。ModbusIDA組織是一個(gè)非盈利、獨(dú)立的、基于web的社團(tuán),網(wǎng)址為:www.ModbusIDA.org。ModbusIDA組織的任務(wù)是:鼓勵(lì)自動(dòng)化設(shè)備的獨(dú)立使用者和制造商,采用Modbus通訊協(xié)議,使用分布式自動(dòng)化架構(gòu),為多個(gè)市場提供相應(yīng)的產(chǎn)品。ModbusIDA將提供基礎(chǔ)平臺(tái),使用戶能得到和共享協(xié)議、應(yīng)用和認(rèn)證信息,最終降低使用的成本。施耐德公司在Modbus-IDA組織中的角色為:創(chuàng)建M網(wǎng)站作為市場上共享信息的web平臺(tái),幫助建立Modbus組織,
7、成為分離的、非盈利的組織,并在開放市場上管理Modbus協(xié)議。施耐德公司是ModbusIDA創(chuàng)建成員,極力把兩個(gè)組織二合為一,目前還是Modbus-IDA組織中的執(zhí)行成員和積極參與者。ModbusIDA被IEC授予世界領(lǐng)先的電氣和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)組織“類別D”的聯(lián)絡(luò)員身份。ModbusIDA正參與制造和過程自動(dòng)化環(huán)境的數(shù)字化通訊方面的定義,目前己提交了基于TCP/IP的Modbus和RTPS(RealtimePublish/Subscribe:實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的發(fā)布與訂閱)協(xié)議,作為IEC的PAS(PubliclyAvailableSpecification:公共可用規(guī)范)。耐德電氣(中國)投資有限公司總裁杜
8、華君表示:作為Modbus的發(fā)明者和市場的積極推廣者,施耐德將不遺余力的推動(dòng)Modbus在能源、電力、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施和工廠中的應(yīng)用,并把Modbus內(nèi)置于全系列產(chǎn)品中。施耐德公司現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品有:Web內(nèi)置的功率設(shè)備;工業(yè)用計(jì)算機(jī);軟啟動(dòng)器和變頻調(diào)速器;可編程控制器;功率表和電路監(jiān)視器;斷路開關(guān)和中壓繼電器;為用戶和開發(fā)者使用的工業(yè)以太網(wǎng)工具;基于以太網(wǎng)的分布式IO;工業(yè)以太網(wǎng)連接設(shè)備;工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和設(shè)備服務(wù)器。專家普遍認(rèn)為:通過施耐德公司、ModbusIDA及其各成員和廣大用戶的努力,Modbus今后將有更大、更快的發(fā)展,為工控和自動(dòng)化行業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。關(guān)于Web服務(wù)Web服務(wù)是因特網(wǎng)上最具標(biāo)志性的服務(wù),通常我們把瀏覽器的出現(xiàn)視為因特網(wǎng)時(shí)代的真正開始。Web服務(wù)是通過互聯(lián)網(wǎng)、由服務(wù)器端和客戶機(jī)端共同參與完成的服務(wù),這種服務(wù)器被稱之為Web服務(wù)器,而客戶機(jī)端使用的就是瀏覽器。由于瀏覽器是一種動(dòng)態(tài)的圖形界面,使用者感覺新奇、操作容易,所以一經(jīng)推出,就獲得了巨大的成功。施耐德公司在推出了ModbusTCP以太網(wǎng)后,一直尋找如何把網(wǎng)
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