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Modbus的发展及全新的“ 透明就绪”解决方案
  2011-1-4 11:04:42  文章来自 :昆山邦和机电有限 公司  阅读次数:
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Modbus的发展历史  
Modbus是由Modicon公司(现为施耐德 电气的一个品牌)在1978年发明的,这是一 个划时代、里程碑式的网络协议,因为工业网络从此拉开了序幕。

Modbus是全球第一个真正 用于工业现场的总线协议,据不完全统计:截至到2004中,Modbus的节点安装数量已 经超过了800万个,而且  75%的产品为非施耐德 产品,安装的地区遍及世界各地,可见其普及的程度,已经成为了事实上的协议标准。虽然已经走过了27个年头,Modbus今天仍然活跃在工 业、建筑、基础设施等领域中。 

Modbus的巨大成功,可以 归结到以下3个方面:

1.标准、开放:用 户可以免费、放心地使用Modbus协议,不用交纳许 可证费,也不会侵犯知识产权。目前,支持Modbus的厂家超过 400家,支持Modbus的产品超过 600种,而且在国内也 有很多的用户支持和使用Modbus的产品。

2.Modbus是面向消息的协议 ,可以支持多种电气接口,如:RS232、RS422、RS485等,还可以在多种 介质上传送,如:双绞线、光缆、无线射频等。要说明的是:和很多的现场总线不同,它不用专用的芯片与硬件,完全采用市售的标准部件! 这就保证了采用 Modbus的产品造价最为低 廉。

3.Modbus协议的帧格式是最 简单、最紧凑的协议,可以说:简单高效,通俗易懂。所以用户使用容易,厂商开发简单。用户和厂商可以通过 ww.Modbus—IDA.org网站和其他网站, 下载各种语言的样例程序、控件、以及各种Modbus工具软件,更好地 使用Modbus。

多年的现场证明: Modbus具有安全可靠的通 讯能力

1989年Modicon公司又开发推出了 新一代的Modbus+网络,以满足用 户和市场的需求。Modbus+也以Modbus为基础,它采用了 令牌传递、对等方式、即插即用的网络结构,为用户提供了更快的工业网络。多年的实践表明:Modbus+仍然是最好的工 业实时网络之一。

1998年施耐德公司又推 出了新一代基于TCP/IP以太网的ModbusTCP,目的是满足用户 和市场的进一步要求。ModbusTCP是第一家采用 TCP/IP以太网用于工业自 动化领域的标准协议,是至今唯一获得IANA赋予TCP端口的自动化通讯 协议。我们知道:因特网上前1000个端口都分配给著 名的、公开的通讯协议,如:80号口分配给了著名 的HTTP(超文本传输协议 ),供因特网浏览器使用。这说明:ModbusTCP是标准的、开放的 、免费的通讯协议,这也秉承了施耐德公司的一贯做法,为用户提供了新的选择。

ModbusTCP的应用层还是采用 Modbus协议,简单高效; 传输层使用TCP协议,并使用 TCP502号口,用户使用方 便,连接可靠;网络层采用IP协议,因为因特网 就使用这个协议寻址,故ModbusTCP不但可以在局域网 使用,还可以在广域网和因特网上使用。

要强调的一点的是 :ModbusTCP全部采用标准的以 太网硬件!因为目前一些厂商 对标准以太网进行了改进,所以不能使用市售的产品,势必增加了用户成本,而施耐德向用户承诺:决不使用特殊硬件,确保用户选择的自由度。

目前的ModbusTCP以太网的速度为 10M/100M位/秒,大大提高了数 据传输能力。除此之外,施耐德的以太网解决方案TCP/IP以太网还为用户提 供了更多的服务,如:I/O扫描、全局数据、 故障设备替换、网络管理、电子邮件报警、时钟同步等功能,为用户带来更多的附加值。 

Modbus今后的发展

为了更好的普及和 推动Modbus在基于以太网上的 分布式应用,自前拖耐德公司已将Modbus协议的所有权移交 给 IDA(Interface for Distributed Automation分布式自动化接口 )组织,并成立了Modbus—IDA组织,为 Modbus今后的发展 奠定了基础。

Modbus—IDA组织是一个非盈利 、独立的、基于web的社团,网址为: www.Modbus—IDA.org。Modbus—IDA组织的任务是:鼓 励自动化设备的独立使用者和制造商,采用Modbus通讯协议,使用分 布式自动化架构,为多个市场提供相应的产品。Modbus—IDA将提供基础平台, 使用户能得到和共享协议、应用和认证信息,最终降低使用的成本。

施耐德公司在 Modbus-IDA组织中的角色为: 创建Modbus.org网站作为市场上共 享信息的web平台,帮助建立 Modbus组织,成为分离的 、非盈利的组织,并在开放市场上管理Modbus协议。施耐德公司 是Modbus—IDA创建成员,极力把 两个组织二合为一,目前还是 Modbus-IDA组织中的执行成员 和积极参与者。

Modbus—IDA被IEC授予世界领先的电 气和服务标准组织“类别D”的联络员身份。 Modbus—IDA正参与制造和过程 自动化环境的数字化通讯方面的定义,目前己提交了基于TCP/IP的Modbus和RTPS(Real—time Publish/Subscribe:实时数据的发布 与订阅)协议,作为IEC的PAS(Publicly Available Specification:公共可用规范) 。

耐德电气(中国) 投资有限公司总裁杜华君表示:作为Modbus的发明者和市场的 积极推广者,施耐德将不遗余力的推动Modbus在能源、电力、建 筑、基础设施和工厂中的应用,并把Modbus内置于全系列产品 中。施耐德公司现在已经实现的产品有:

Web内置的功率设备;

工业用计算机;

软启动器和变频调 速器;

可编程控制器;

功率表和电路监视 器; 

断路开关和中压继 电器;

为用户和开发者使 用的工业以太网工具;

基于以太网的分布 式I/O;

工业以太网连接设 备;

工业以太网网关和 设备服务器。

专家普遍认为:通 过施耐德公司、Modbus—IDA及其各成员和广大 用户的努力,Modbus今后将有更大、更 快的发展,为工控和自动化行业做出应有的贡献。

关于Web服务

Web服务是因特网上最 具标志性的服务,通常我们把浏览器的出现视为因特网时代的真正开始。

Web服务是通过互联网 、由服务器端和客户机端共同参与完成的服务,这种服务器被称之为Web服务器,而客户机 端使用的就是浏览器。由于浏览器是一种动态的图形界面,使用者感觉新奇、操作容易,所以一经推出,就获得了巨大的成功。

施耐德公司在 推出了ModbusTCP以太网后,一直寻 找如何把网络数据实现可视化的方法,这样容易监控和管理;同时,也在思考如何把因特网上的现成技术用于工业自动化系统之中。结果就是找到了Web,因为它正好可以 实现以上的两个希望,可以说,“透明就绪”是施耐德公司的一项重大创新。因此,在现在的市场上,支持Web服务是施耐德产品 的一大特色。


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