在工業現場，Modbus設備與RS485的搭配無疑成為了自動化和通信領域的黃金搭檔，兩者相輔相成，成為業界公認的經典組合。這一“黃金組合”不僅廣泛普及，而且相互強化，共同構筑了一個可靠、穩定且經濟實惠的通信解決方案，為工業自動化帶來了顯著的便利和可靠性。

RS485（Recommended Standard 485）

RS485是一種差分信號傳輸標準，用于在多點網絡中實現數據通信。它支持多主多從的通信模式，最多可以連接128個節點（可以使用中繼器擴展到更多節點）。

特點：

1.差分信號：使用兩根導線（A和B）傳輸信號，具有很強的抗干擾能力。

2.多點通信：支持多主多從的通信模式，適用于分布式系統。

3.長距離傳輸：傳輸距離可達1200米（取決于屏蔽雙絞線和波特率）。

4.高速率：最高傳輸速率為10Mbps（取決于傳輸距離）。

5.低成本：硬件成本相對較低，適合大規模部署。

Modbus

Modbus是開放的通信協議，主要用于工業設備之間的通信。它支持兩種傳輸模式：Modbus RTU（遠程終端單元）和Modbus TCP（傳輸控制協議），工業現場使用RTU的較多。

特點：

1.簡單易用：協議簡單，容易實現和調試。

2.廣泛應用：支持多種設備，如PLC、變頻器、傳感器、I/O模塊等。

3.標準功能碼：定義了多種標準功能碼，如讀取寄存器、寫入寄存器、讀取線圈狀態等。

4.數據格式：支持多種數據格式，如16位寄存器、32位浮點數等。

5.可靠性：支持CRC校驗，確保數據傳輸的完整性。

RS485和Modbus的黃金組合

優勢：

1.可靠性：RS485的差分信號傳輸和Modbus的CRC校驗共同確保了數據傳輸的可靠性。

2.長距離通信：RS485支持長距離傳輸，適用于分布式系統中的數據采集和控制。

3.多點通信：RS485的多點通信能力與Modbus的主從架構相結合，支持多個設備在同一網絡中通信。

4.靈活性：Modbus支持多種功能碼和數據格式，適用于各種應用場景。

5.經濟性：RS485和Modbus的硬件和軟件成本相對較低，適合大規模部署。

實際應用案例

方案一：以西門子S7-200SMART和三菱FX3U PLC為例，驗證不同品牌PLC之間能否實現ModbusRTU協議下的無線485通訊。

主站：西門子S7-200Smart PLC

從站：三菱 FX5U PLC

通訊接口：Rs485接口

協議：Modbus RTU

方案二：基于 Modbus RTU 協議下實現的 1 主多從自組網無線通信形式，主站為威綸通觸摸屏，DTD433H 和 DTD433F 分別作為從站。DTD433H 具備輸入和輸出開關量信號功能，DTD433F 具備輸入和輸出標準 4~20mA 模擬量信號功能。

主站：觸摸屏

從站：開關量信號、模擬量信號

通信網絡：RS485

協議：Modbus RTU

總結

在實際應用中，RS485和Modbus通常是結合使用的。RS485提供了可靠的物理層通信基礎，而Modbus協議則在此基礎上實現了數據的有效管理和交換。例如，在一個典型的工業自動化環境中，多個設備可以通過RS485接口連接起來，并采用Modbus RTU協議進行通信。

這種組合使用的方式允許主控制器（如PLC或PC）作為主站，通過發送包含特定功能碼的消息來讀取或寫入從站（如傳感器、執行器）的數據寄存器。從站設備則根據接收到的消息內容做出響應。

雖然RS485和Modbus分別關注于物理層和應用層的不同方面，但它們之間存在著緊密的聯系。通過將兩者有效地結合起來，可以構建出穩定、可靠的工業通信網絡。

審核編輯 黃宇