工业控制中的通信大师RS485Modbus与CAN协议的无缝对话
在工业控制、电力通讯和智能仪表等领域，串口通信一直是数据交换的主要方式。最初，我们使用的是RS232接口，但由于其易受环境干扰，导致信号传输错误。1979年，施耐德电气提出了Modbus协议，为工业现场提供了一个稳健的总线解决方案。今天，我们将深入探讨RS485通信与Modbus通信协议。
首先，让我们谈谈RS485通信。这一技术在诞生之前，就有了RS232，但后者存在一些不足之处：高于10V的信号电平容易损坏芯片；共地模式传输易受干扰且抗干扰能力较弱；传输距离和速率有限，仅支持两点间通信，不适合多机联网。
针对这些问题，出现了RS485等新型接口标准。RS485具有以下特点：逻辑“1”通过2-6V的电压差表示，而逻辑“0”则为-2到-6V，以降低接口风险并兼容TTL电平。此外，它具备高速数据传输（最高可达10Mbps），抗干扰能力强，可以实现长达1200米的无线局域网络，并允许多个设备共享同一总线。
然而，在实际应用中，如果忽视信号地连接可能会引发共模干扰或EMI问题，因此必须确保正确连接以保障系统稳定性。此外，由于PC通常只配备RS232端口，要实现PC上位机与RS485设备之间的通信，可采用转换器或PCI多串口卡。
接着，我们来介绍一下Modbus通信协议，这是一种广泛认可的工业标准，使得不同厂商生产的控制设备能够相互连接形成工业网络进行集中监控。Modbus定义了一套消息结构来请求访问设备、响应来自设备请求以及检测错误并记录。
它具有开放性，无需支付许可费，其背后的公司超过400家，其产品超过600种支持。在各种介质上传送，如双绞线、光纤和无线等，并且帧格式简单易懂，使得用户使用便捷而开发快速。此外，还有寄存器种类说明、通讯数据格式以及功能码简述等内容构成了整个Modbus框架，为用户提供了详细指导如何操作此协议以满足各自需求。