物联网技术讲解：485通讯技术与MOUDBUS协议- 大数跨境

博观科技

2021-09-04

导读：在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用RS232接口，由

在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用RS232接口，由于工业现场比较复杂，各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰，会导致信号传输错误。除此之外，RS232接口只能实现点对点通信，不具备联网功能，最大传输距离也只能达到几十米，不能满足远距离通信要求。而RS485则解决了这些问题，数据信号采用差分传输方式，可以有效的解决共模干扰问题，最大距离可以到1200米，并且允许多个收发设备接到同一条总线上。随着工业应用通信越来越多，1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议，现在工业中使用RS485通信场合很多都采用Modbus协议。

RS485具有以下特点：

RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2-6) V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2-6)V表示。接口信号电平比RS-232降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL 电路连接；
RS-485的数据最高传输速率为10Mbps；
RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好；
RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

它们是如何工作的？我们先来了解下面这几个名词

通信协议

通信协议说白了就是一种语言，一种通信双方都能听的懂得语言，就好比我们和别人讲话时，我们用汉语别人也要用汉语，双方才能听的懂，如果我们用汉语别人用英语，那么谁也听不懂对方说的是什么，通信也就无法进行。就像当女孩子对你说“我爱你”时，按照协议你也要回一句“我爱你”。我们人类常用的语言有汉语，英语，日语等，而设备常用的通信协议有MODBUS RTU，PPI,MPI等，通信协议和我们用的语言只是叫法不一样，但它们的原理和本质都是一样的。

波特率

波特率的意思，就好比我们说话的频率，嘴慢的一秒说1个字，嘴快的一秒可以说3个字，并且这个快慢我们还能自己调节。那么设备的波特率的意思就是，一秒钟可以往外发送多少个0或1，结合我们上一节讲的，就是设备通信端口的高低电压一秒钟可以变化多少次，并且这个一秒钟变化的次数也可以调节。是不是和我们说话的意思是一样的。波特率的单位是:bit/s。我们常用的波特率9600bit/s，19200bit/s等。

举例：9600bit/s指的就是设备一秒钟可以以往外发送9600个0或1，也就是PLC的通信端口的高低电压一秒钟可以变化9600次。我们上一节讲过，PLC通信时必须按“帧”发送数据，1“帧”=12位，也就是1“帧”=12个0或1。所以波特率为9600bit/s时，一秒钟就可以发送800帧的数据（9600除以12=800）。

通信端口

指的就是我们的数据要从哪里发送出去。就像我们说话需要用嘴，设备通信就用通信端口，两个设备的通信连接线就接在通信端口上。

主站和从站的地址

指的就是通信双方要有各自的名字，也可以叫地址，这个地址不能乱写，并且不能相同，它的书写格式和地址范围，都在上面讲的通信协议中有明确的规定，我们只要按照通信协议里面规定的格式书写就没有问题。

Modbus协议特点

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信，已经成为一种工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。这种协议定义了一种控制器能够认识使用的数据结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其他设备的过程，如何回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误记录，它制定了通信数据的格局和内容的公共格式。