发表于：2019/9/25 19:34:17
#0楼
从Modbus开始说现场总线（六）
前面介绍了Modbus和Modbus Plus，继续介绍和Modbus相关的TCP-Modbus。这三种总线的应用层协议都是Modbus，但通过不同的传输与机制和介质的升级，一直使Modbus的字样活跃在工业现场。
TCP-Modbus是运行在TCP/IP上的Modbus 报文传输协议。通过此协议，控制器相互之间通过网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。和Modbus的关系如下图。
![附件 Tcp modbus 6-1.jpg]()
熟不熟悉？ 惊不惊喜？前面出现过类似的图了。
IANA（Internet Assigned Numbers Authority，互联网编号分配管理机构）给Modbus协议赋予TCP端口号为502，这在网关和防火墙设置时是必备参数。
TCP-Modbus也属于开放协议，所以市面上的网关也很便宜，可以很容易的实现不同网络的互联，尤其是和Modbus，基本上“脱了马甲”（去掉TCP包头）加上校验码就可以了。帧格式如下图。
![附件 Tcp modbus 6-2.jpg]()
（第一篇中已经出现过了，复习一下。）
ModbusTCP数据帧：
事务处理标识：一般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报文。
协议标识符：00 00表示TCP-Modbus协议。
长度：表示接下来的数据长度，单位为字节。
单元标识符：设备地址（在很多软件设置中叫Unit ID）。
ModbusTCP通信过程如下图：
![附件 Tcp modbus 6-3.jpg]()
1.connect 建立TCP连接
2.准备modbus报文
3.使用send命令发送报文
4.在同一连接下等待应答
5.使用recv命令读取报文，完成一次数据交换
6.通信任务结束时，关闭TCP连接
完整的TCP-Modbus通信过程是客户机建立一个连接，向服务器发送3 个MODBUS请求，而不等待第一个请求的应答到来。在收到所有的应答后，客户机正常地关闭连接。
TCP-Modbus的优点是：用户可免费获得协议及样板程序；
网络实施价格低廉，可全部使用通用网络部件；易于集成不同的设备，几乎可以找到任何现场总线连接到Modbus-TCP的网关 ；
网络的传输能力强大，100M以太网的传输结果为：每秒4000个Modbus TCP报文，而每个报文可传输125个字(16bit)，故相当于4000×125=500000个模拟量数据(8000000开关量！)；
缺点呢，就和Modbus一样，传输的是寄存器的值，没有定义数据的语义，所以读来的大量数据需要一个一个和发送方核实处理，这在现代的控制系统里会带来很大的工作量，设置也都是手工设置，不是面向对象的嵌入技术，限制了其在大型系统中的使用效率。
前面介绍了Modbus和Modbus Plus，继续介绍和Modbus相关的TCP-Modbus。这三种总线的应用层协议都是Modbus，但通过不同的传输与机制和介质的升级，一直使Modbus的字样活跃在工业现场。
TCP-Modbus是运行在TCP/IP上的Modbus 报文传输协议。通过此协议，控制器相互之间通过网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。和Modbus的关系如下图。
熟不熟悉？ 惊不惊喜？前面出现过类似的图了。
IANA（Internet Assigned Numbers Authority，互联网编号分配管理机构）给Modbus协议赋予TCP端口号为502，这在网关和防火墙设置时是必备参数。
TCP-Modbus也属于开放协议，所以市面上的网关也很便宜，可以很容易的实现不同网络的互联，尤其是和Modbus，基本上“脱了马甲”（去掉TCP包头）加上校验码就可以了。帧格式如下图。
ModbusTCP数据帧：
事务处理标识：一般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报文。
协议标识符：00 00表示TCP-Modbus协议。
长度：表示接下来的数据长度，单位为字节。
单元标识符：设备地址（在很多软件设置中叫Unit ID）。
ModbusTCP通信过程如下图：
1.connect 建立TCP连接
2.准备modbus报文
3.使用send命令发送报文
4.在同一连接下等待应答
5.使用recv命令读取报文，完成一次数据交换
6.通信任务结束时，关闭TCP连接
完整的TCP-Modbus通信过程是客户机建立一个连接，向服务器发送3 个MODBUS请求，而不等待第一个请求的应答到来。在收到所有的应答后，客户机正常地关闭连接。
TCP-Modbus的优点是：用户可免费获得协议及样板程序；
网络实施价格低廉，可全部使用通用网络部件；易于集成不同的设备，几乎可以找到任何现场总线连接到Modbus-TCP的网关 ；
网络的传输能力强大，100M以太网的传输结果为：每秒4000个Modbus TCP报文，而每个报文可传输125个字(16bit)，故相当于4000×125=500000个模拟量数据(8000000开关量！)；
缺点呢，就和Modbus一样，传输的是寄存器的值，没有定义数据的语义，所以读来的大量数据需要一个一个和发送方核实处理，这在现代的控制系统里会带来很大的工作量，设置也都是手工设置，不是面向对象的嵌入技术，限制了其在大型系统中的使用效率。
