Modbus和RS-485的组合使用，你需要知道这些！

在工业现场，Modbus设备与RS485的搭配无疑成为了自动化和通信领域的黄金搭档，两者相辅相成，成为业界公认的经典组合。这一“黄金组合”不仅广泛普及，而且相互强化，共同构筑了一个可靠、稳定且经济实惠的通信解决方案，为工业自动化带来了显著的便利和可靠性。

RS485（Recommended Standard 485）

RS485是一种差分信号传输标准，用于在多点网络中实现数据通信。它支持多主多从的通信模式，最多可以连接128个节点（可以使用中继器扩展到更多节点）。

特点：

1.差分信号：使用两根导线（A和B）传输信号，具有很强的抗干扰能力。

2.多点通信：支持多主多从的通信模式，适用于分布式系统。

3.长距离传输：传输距离可达1200米（取决于屏蔽双绞线和波特率）。

4.高速率：最高传输速率为10Mbps（取决于传输距离）。

5.低成本：硬件成本相对较低，适合大规模部署。

Modbus

Modbus是开放的通信协议，主要用于工业设备之间的通信。它支持两种传输模式：Modbus RTU（远程终端单元）和Modbus TCP（传输控制协议），工业现场使用RTU的较多。

特点：

1.简单易用：协议简单，容易实现和调试。

2.广泛应用：支持多种设备，如PLC、变频器、传感器、I/O模块等。

3.标准功能码：定义了多种标准功能码，如读取寄存器、写入寄存器、读取线圈状态等。

4.数据格式：支持多种数据格式，如16位寄存器、32位浮点数等。

5.可靠性：支持CRC校验，确保数据传输的完整性。

RS485和Modbus的黄金组合

优势：

1.可靠性：RS485的差分信号传输和Modbus的CRC校验共同确保了数据传输的可靠性。

2.长距离通信：RS485支持长距离传输，适用于分布式系统中的数据采集和控制。

3.多点通信：RS485的多点通信能力与Modbus的主从架构相结合，支持多个设备在同一网络中通信。

4.灵活性：Modbus支持多种功能码和数据格式，适用于各种应用场景。

5.经济性：RS485和Modbus的硬件和软件成本相对较低，适合大规模部署。

实际应用案例

方案一：以西门子S7-200SMART和三菱FX3U PLC为例，验证不同品牌PLC之间能否实现ModbusRTU协议下的无线485通讯。

主站：西门子S7-200Smart PLC

从站：三菱 FX5U PLC

通讯接口：Rs485接口

协议：Modbus RTU

方案二：基于 Modbus RTU 协议下实现的 1 主多从自组网无线通信形式，主站为威纶通触摸屏，DTD433H 和 DTD433F 分别作为从站。DTD433H 具备输入和输出开关量信号功能，DTD433F 具备输入和输出标准 4~20mA 模拟量信号功能。

主站：触摸屏

从站：开关量信号、模拟量信号

通信网络：RS485

协议：Modbus RTU

总结

在实际应用中，RS485和Modbus通常是结合使用的。RS485提供了可靠的物理层通信基础，而Modbus协议则在此基础上实现了数据的有效管理和交换。例如，在一个典型的工业自动化环境中，多个设备可以通过RS485接口连接起来，并采用Modbus RTU协议进行通信。

这种组合使用的方式允许主控制器（如PLC或PC）作为主站，通过发送包含特定功能码的消息来读取或写入从站（如传感器、执行器）的数据寄存器。从站设备则根据接收到的消息内容做出响应。

虽然RS485和Modbus分别关注于物理层和应用层的不同方面，但它们之间存在着紧密的联系。通过将两者有效地结合起来，可以构建出稳定、可靠的工业通信网络。

审核编辑 黄宇