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MODBUS通信协议在TCP/IP上的实现

摘要:伴随着批评家的鄙夷和使用者的称赞，MODBUS/TCP的确已不再是新生事物。更何况对于自1979年就开始使用的MODBUS协议，为其增加基于以太网TCP/IP的传输技术是绝对由必要的。MODBUS协议本身的MODBUS服务和对象模式在MODBUS/TCP中都没有改变，并简单地采用TCP/IP作为数据传输协议。这使得MODBUS拥有了一系列协议，目前包括传统的MODBUS-RTU、MODBUS-Plus和MODBUS-TCP。所有这些协议都使用相同的应用层协议－规定了统一的用户数据和通讯服务。分析MODBUS/TCP协议构成，通过采用套接字与多线程技术，设计出基于MODBUS/TCP协议的工业以太网通信网络，分析出客户端/服务器的通信模式的主要特性，并给出其具体实现过程。所构建的基于MODBUS/TCP与MODBUS的工业以太网可实现工业现场数据采集、处理及通信等功能，为工业自动化领域的实时网络化通信提供了一种有效的解决方案。

关键词：MODBUS/TCP、以太网、套接字、工业、TCP/IP

MODBUSprotocolimplementateintheTCP/IP

Abstract:Withthecontemptofcriticsanduserspraise,MODBUS/TCPisindeednolongeranovelty.Moreover,since1979begantousetheMODBUSprotocol,forincreaseinEthernet-basedTCP/IPtransmissiontechnologyisabsolutelythenecessary.MODBUSprotocolitselfandtheobjectmodelserviceMODBUS/TCPwerenotchanged,andsimplyuseTCP/IPasadatatransferprotocol.ThismakestheMODBUShaveaseriesofagreements,currentlyincludingtraditionalMODBUS-RTU,MODBUS-PlusandMODBUS-TCP.Alltheseprotocolsusethesameapplicationlayerprotocol-providesaunifieduserdataandcommunicationservices.AnalysisofMODBUS/TCPprotocolcomposition,throughtheuseofsocketandmulti-threadingtechnology,designedbasedonMODBUS/TCPprotocolEthernetcommunicationsnetwork,analyzetheclient/servermodelofthemaincharacteristicsofthecommunication,andgivesspecificimplementationprocess.ConstructedbasedonMODBUS/TCPandMODBUSindustrialEthernetcanachieveindustrialdataacquisition,processingandcommunicationsfunctionsforindustrialautomation,real-timecommunicationnetworkprovidesaneffectivesolution.

Keywords:MODBUS/TCP、Ethernet、sockets、industry、TCP/IP

第1章引言

1.1研究背景

在现代化工业控制中,由于被控对象、测控装置等物理设备的地域分散性,以及控制与监控等任务对实时性的要求,不同设备之间现场交互性信息的传递越来越多。但传统的工业控制系统软件存在着一些问题。不具备开放性，各个部分的联系过于紧密，使系统过于复杂。这样使系统的更新、扩展和升级变得非常困难，对系统任何一部分的修改都有可能对其它部分造成影响，从而导致大量且烦琐的软件和硬件的修