什么是Modbus？Modbus能做什么？

我们先不要直接讲Modbus协议，先聊聊家常，然后趁Modbus不注意，再去学它，就容易记住了。

Modbus协议，是1979年，Modicon公司发明的。而Modicon，也可以说就是现在的施耐德了。

别的设备支持不支持Modbus不知道，施耐德PLC肯定可以支持Modbus协议。

那时候网络，计算机都还不发达，设备之间的通信，主要还是基于串口。

那Modbus协议发明主要是用来干嘛的呢。

那我们就先看Modicon是干嘛的。

Modicon公司是搞PLC的。那PLC又是什么呢。

接地气地讲，PLC是一种控制器，内部可编程。反正就是工业领域生产非常重要的东西。

像PLC，传感器等，就会有各种各样的数据，比如，门的开和关，灯的亮和灭，温度，湿度，流量，产量计数，压力，速度，位移等，各种各样的数据。

往现在来说，你手机上有个APP，APP上有个按钮，你一操作，你家的灯就开了。

在当时来看，一台控制器怎么知道另一台控制器的数据呢。

总不能这么唐突的去要数据吧。

好，如果只是灯的开关，可以用一根电线将两个控制器接起来，十个开关就接十根线。

只要这根线有电，说明灯是亮的，线没有电，灯就是灭的。

但温度呢，总不能让一个控制器靠近另一个控制器，你摸一下我烫不烫，冷不冷，渴不渴？

还有压力值呢，总不能让一个控制器去踩压着另一个控制器的背，官人，你看这脚力合适不合适？

这不是有串口么，能不能把这些数据，都通过这个串口来传输呢。

发明一种协议，然后可以在串口上进行数据交互，

真的是好办法呀，这样一来，对于主控制器来说，省事多了，就这么办吧。

发明协议要有仪式感，我们总得给它起个名字吧。我们先开个会讨论一下吧。

“要不我们就直接叫它Modicon Modbus吧”

“系不系傻，Modbus这个名字就是我们发明的，怎么能叫Modicon Modbus呢，再重新讨论”

“首先这个是一种总线协议，肯定得以bus结尾吧。”

“嗯，没错，那就以bus结尾吧”

“叫Modicon-bus如何？”

“不行，得有我们老外的风格，这名字一看就很中式。”

“取名字的前半部分？叫Modibus协议？”

“莫弟拔丝？读着有点绕口吧。”

“Modbus呢，莫得拔丝，好写又好记。”

“同意”

“同意”

“Good”

“大拇指，大拇指，大拇指”。

于是，伟大的Modbus协议的名字诞生了。

那这个协议要怎么用呢。

现在摆在面前有两个设备，一个是主设备，一个是从控制器，主设备和从控制器通过串口接在一起了，所有的数据都在从控制器上了。

是从控制器主动把数据发给主设备呢，还是主设备来要数据呢。

如果是从控制器主动发数据，但是好像不知道主设备到底要啥数据呢。

要不就设计为，由主设备主动发起请求来要数据。从控制器收到命令之后，再把相应的数据返回。

所以， Modbus协议，就设计为一种基于主站主动请求的协议了 。

这样所有的数据需求，全部为主设备进行管理和规划，什么时候读什么数据。

就这样，有了Modbus协议之后，就解决了各控制器之间的数据交互问题。包括之后的HMI，电脑等设备，也都可以通过Modbus协议与PLC， 控制器进行数据读取交互。

刚发明Modbus的时候，那时候主要还是使用串口通信。网络还没有完善的年代，想找一个支持以太网的PLC几乎不现实。

当然，后面随着TCP/IP的发展，工业的进步，出现了网络通信。Modbus也可以在以太网上通信了，在以太网上的通信，我们一般叫它Modbus TCP。

既然有TCP，就会有人问，那我能不能走UDP呢。

于是，Modbus UDP也就有了。

其实Modbus TCP和Modbus UDP的报文格式是一样的。只不过一个走的是TCP，一个走的是UDP。

那串口的Modbus 叫什么名字呢。

一般来说，串口的Modbus 协议叫Modbus RTU协议。

RTU，也就是 Remote Terminal Unit。远程终端单元。

要知道，在上个世纪80年代，对于远程的概念，可不是像我们这样天南地北的距离。

两个设备，超过一米，都能叫远程了。

大概的意思就是，我人在门口，我能通过HMI或者主控制器，对房间里的温度，灯等进行监测和控制，就属于远程操作了。

毕竟每一个事物的存在，都是有它的背景和依据的。

那为什么串口的协议，还会有Modbus ASCII协议呢。

这个我有点编不下去了，容我想一想。

一般来说，数据是由位组成的，然后由八个位组成一个字节，两个字节组成一个字。

而数据传输和存储呢，最小单元为字节。

然后串口通信，它也很特殊，如果你要发一个字节，还要加什么起始位，校验位，停止位等凑够一定条件，才能满将一个字节发送出去。少一个位都不行。

那ASCII发明的的其中一个理由是，当通信链路或者设备无法满足RTU模式时，则使用ASCII模式。

我猜测呀，可能当时某些特定用途的单片机或CPU，在设计串口功能的时候，基于种种原因，要抛开起始位，校验位，停止位之后，完了，少处理了一个位，留给数据位只有7个位了。

怎么办呢，要把7个位改成8个位，芯片都推倒重新来，代价太大了。

难道这个芯片就不能用了么。有什么通信或数据只要7个位就够了的？

还真巧，还真有的，那就是ASCII数据。

ASCII，也就是我们常说的字符数据。字符嘛，大小写字母，加上一些常用字符，数量加起来少于127的。也就是用7个位就可以了。

那是不是可以发明一种ASCII通信协议，每一个数组只占7位。然后Modbus ASCII协议就出来了。

我们看一下Modbus协议大概有多少。