Modbus协议学习笔记 —— 协议背景及发展历程

💡 学习目标：了解Modbus协议是谁发明的、什么时候出现的、有什么特点，以及我们为什么要学它。

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一、发明公司 —— Modicon 公司（现为施耐德电气旗下）

📌 关键点：

• Modbus协议最早是由 Modicon公司 在1979年开发的。
• “Modbus”这个名字中的“Mod”来源于 Modicon，“bus”是总线的意思，合起来就是“Modicon总线协议”。
• 2000年，Modicon公司被 施耐德电气（Schneider Electric） 收购，因此现在Modbus协议由施耐德电气维护和推广。

✅ 简单记忆：

Modbus = Modicon + bus → 是Modicon公司搞出来的通信协议！

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二、诞生时间 —— 1979年

📌 关键点：

• Modbus协议诞生于 1979年，距今已有40多年历史。
• 它是工业自动化领域最古老、最广泛使用的通信协议之一。
• 当时是为了让PLC（可编程逻辑控制器）之间能够互相通信而设计的。

✅ 为什么重要？

因为它诞生早、开放免费、简单可靠，所以被大量设备厂商支持，至今仍广泛应用在工厂、楼宇、电力、水处理等行业。

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三、协议特点 —— 简单、开放、主从结构、广泛应用

📌 核心特点有5个：

1️⃣ 简单易用

• 协议结构非常简单，只有几个基本功能码（如读寄存器、写寄存器等）。
• 对初学者友好，容易上手，不需要复杂的配置。

2️⃣ 开放免费

• Modbus是公开标准协议，任何人都可以免费使用，无需支付授权费。
• 这也是它能迅速普及的重要原因。

3️⃣ 主从架构（Master-Slave）

• 通信方式是“一个主站控制多个从站”。
• 主站（Master）主动发起请求，从站（Slave）被动响应。
• 例如：一台电脑（主站）去问PLC、传感器（从站）：“你现在温度是多少？” → 从站回复数据。

4️⃣ 多种物理层支持

• 可以跑在 RS232、RS485、以太网 等不同硬件接口上。

• 常见变体：

  • Modbus RTU（串口，RS485常用）
  • Modbus ASCII（文本格式，较少用）
  • Modbus TCP/IP（以太网，工业网络主流）

5️⃣ 数据模型统一

• 所有设备都使用相同的“寄存器”概念来存储数据：

  • 线圈（Coil）→ 开关量，如开关状态
  • 输入寄存器（Input Register）→ 只读模拟量，如温度值
  • 保持寄存器（Holding Register）→ 可读可写，如设定值
  • 输入状态（Input Status）→ 只读开关量（旧版）

✅ 一句话总结特点：

Modbus = 简单 + 免费 + 主从 + 多平台 + 寄存器统一 → 工业界的“万能胶”

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四、协议总结 —— 为什么它能活这么久？

📌 Modbus成功的原因：

原因	说明
✅ 历史悠久	1979年就存在，积累了大量设备和用户
✅ 简单稳定	没有复杂加密或认证，通信效率高、故障少
✅ 免费开放	不需要花钱买协议，厂商愿意支持
✅ 跨平台兼容	支持串口、网口，各种设备都能连
✅ 易于调试	数据包结构清晰，用串口助手就能抓包分析

💡 现实意义：

几乎所有工业设备（PLC、变频器、仪表、HMI）都支持Modbus，学会它，你就掌握了“工业设备沟通的语言”。

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五、学习目的 —— 我们为什么要学Modbus？

📌 学习Modbus的目标有3个：

1️⃣ 掌握工业通信基础

• Modbus是工业自动化领域的“通用语”，是学习其他协议（如Profibus、CANopen、OPC UA）的基础。
• 学会Modbus，你就知道设备之间是如何“对话”的。

2️⃣ 能实际应用到项目中

• 可用于：

  • 用电脑/单片机读取传感器数据
  • 控制PLC输出
  • 搭建小型监控系统
  • 与组态软件（如WinCC、组态王）对接

3️⃣ 提升就业竞争力

• 工控、自动化、物联网岗位中，Modbus是面试常考内容。
• 企业项目中，Modbus是最常用的通信协议之一，会用它，你就能快速上手现场调试。

✅ 一句话激励自己：

学会Modbus，等于拿到了进入工业自动化世界的“第一把钥匙”！

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🧩 附：一张记忆卡片（建议打印或截图保存）

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│   Modbus协议速记卡   │
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│ 发明公司：Modicon（现施耐德） │
│ 诞生时间：1979年           │
│ 核心特点：简单、开放、主从、多平台 │
│ 协议变体：RTU / ASCII / TCP  │
│ 学习目的：懂工业通信、做项目、找工作 │
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