modbus通信协议应用毕业论文内容摘要：
能力 ◆ 在工业市场 ，食品与饮料 、微电子、制药、汽车等行业 则高度的受 益于“透明就绪 ”中从 IT 系 统贯通到车 间 TCP /IP 以太网 的统一全局 网络架构 ◆ 在建筑市场 ，医疗机构、公用建筑、民用住宅、船舶等行业 在 “透明就绪 ”中使用他们 原有的 TC P/IP 以太网 网络，从而大大的 降低了实施 费用 主要技术 线 MODBU S/TCP 议 是在 MOD BUS 议 的基础上 而来的。 为了尽量地 使用已有成 ， MODBU S / TCP 议 的实现是在 不改变原有 MODBU S 议的基 础上，只是将它的 传输 议 简 的移植 到 TCP/IP 上。 因此在 TC P/IP 网络中 MODBU S /TCP 使用 传输控制 议 (TCP)进行 MOD BUS 应用 议的 传输。 参 和 使用封装的 方法嵌入到 TCP 文 的用 容器中进行 传送。 另外地址和 校验在 MO DBUS /TCP 中也 由底 的 T CP 议来 完成。 由于传输 以上遵循 M ODBUS 议，所以采用 C /S 结构，在 传输 前进行之前 ，需要在客 和服务器之 间建立一个 TCP/IP 连。 服务器使用 端口 502 为 MOD BUS /TCP 连 的端口。 连 的建立 通常由 TC P/IP 的 So cket 口的软件 议自动实现 的，因此 应用 完全透明。 一旦客 和 服务器之间 的 TCP/IP 连 建 立，同样的连 可以根 要 求的方 用 来传输任意 量的用。 客 和服务 器还可以同 时建立 个 TCP/IP 连 ，最大的连 量取决于 TCP/IP 口的 规范。 在输入输出 循环传 输的情况下 ，永久的连 通常维持在 客 和服务 器之间，只有在 生 特殊事件而 有必 要传送 参 和诊断 文时，连 才能在 每一次 传送后被 闭，需要时再次 建立。 这也是 MO DBUS /TCP 在工 业以太网中 采用 TCP 为为传输 议而不 采用速度更 快的 UDP 议的原因 所在。 虽然 MOD BUS /TCP由于 在传输 采 用 TCP 议，而使其不得 不在传输 议以下的 诸 采取更 有效的实时 性策略。 但与 IDA 方案相比， MODBU S /TCP 在其 放性、简 和稳定 的性能上具 有优势，是一个具有 较高的性能 价格比的工 业以太网方 案。 本文的 工 本文主要告 诉读者该 题的实现过 程。 在看到一个 用软件编程 实现的 题 时 ， 应该有的一 些思 ， 需要掌握的 一些知识。 在拿到一个 题时 ， 首先需要为 题的实现 构建一个模 型 ， 于该 题 而言 ， 应想到怎样 在一 设备 上实现MO DBUS 议 ， 同时 ， 该 题是实 现通信 ， 那么就必然 不只一 设 备 ， 继而想到 设备间的 通信模型 ， 最后到 设备的通信 结构。 建构好模型 后 ， 就应该查找 相 的理论 知识。 本文涉及到 的理论知识 主要包括 M ODBUS 议结构以 及 字的 原理。 掌握原理后 ， 下来就应 该设计实现 流程。 于软件 而言 ， 编程环境和 编程语言很 重要 ， 这会 工 的复杂程度 带来很大的 影响。 选择好编程 工具后 ， 就要想着怎 样实现 题 ， 应构思一个 流程。 本文首先需 要将TCP /IP 应用 以下 为一 个整体 ， 而这个整体 和上 的 口即是 字 口。 再将 字 口与应用 MODB US 议联 系 ， 即可实现该 题的要求 。 摘取程序中 最重要的部 分进行分析 。 能够让读者 清楚的认识 到整个编程 实例的精髓 。 最后 整个 题的实现 进行一个 结 ， 带给读者一 个 实现该 题的基本框 架 ， 以及在实现 该 题过程 中自己的一 些见解以 、 疑问及学到 的知识和技 术。 提出自己 该项技术的 ， 以及这项技 术的 前 景。 论文的结构 安排 本论文共分 五章 ， 各章主要内 容如下： 第一章 : 本论文 所研究的背 景， 即该 题的 实际应用价 值。 第二章 : 构建了实现 题的模型 ， 从一 设备 上实现 MODBUS 议 ， 到 设备 通信 ， 最后构建 设备的整 体通信结构 。 第三章 :为该 题建 立理论基础 。 该 题涉及 到的理论主 要包括 MODBUS 议 结构及 字 ， 分析它们之 间的 系所 在。 第四章 : 提出实现该 题的主要 流程， 分为 个步 ， 每个步 应 的工 ， 以及用到的 编程环境和 编程语言。 第五章 ： 程序实验结 演示，并 MOD BUS TCP/IP 文进 行分析， 通过分析体 现 MODBUS 议的 交换过 程。 第 六 章 : 结与 。 第二章 基于 TCP /IP 模型的 MODBUS 通信 议 一 设备上 的 MODBUS 模型构 建 用 应用 它和设备应 用相 应 ， 与设备完全 无。 通信应用 一个 MOD BUS 设备 可提供一个 客 机或服 务器的 MO DBUS 口。 可提供一个 U S 后端 口 ， 间 地允许 用 应用 的访问 。 此 口由四 个区域组成 ： 离散量输入 、 离散量输出 （ 线圈 ）、 输入寄存器 和输出寄存 器。 必须进行这 个 口与用 应用 直 的映射 。 可将 MOD BUS 通信 应用 分为 四个小模块 ,如下： U S 客 机 U S 客 机允 许用 应用 式控制与 远程设备的 信息交 换。 MODBUS客 机根 用 应用 MODBUS 客 机 口 送的 要求中所包 的参 来 建立一个M US 请求。 U S 客 机 口 U S 客 机 口提供一个 口 ， 使得用 应 用能够生成 各类 MODBUS服务 的请求 ， 该服务包括 MODBUS 应用 的访问。 U S 服务器 收到一个 M US 请求以后 ， 模块 一 个本地 进行读 、 写 、 或完成其他 。 这些 的 处理 应用 程序 员 来说都是透 明的。 U S 服务器的 主要功能是 等待来自 TCP502 口的 MOD BUS 请求 ， 处理这一请 求 ， 根 设备的 现状生成 M US 应答。 U S 后端 口 U S后端 口 是一个从 M US 服务器到定 义应用 的用 应用 之间的 口 。 TCP 管理 文传输服 务的主要功 能之一是管 理通信的建 立和结 ， 及管理在所 建立的 TCP 连 上的 流。 TCP 管理 进行 方 的管理： 连 管理 在客 机和 服务器的 M ODBUS模块之间的 通信需要 T CP管理模 块。 它 全 管理 文传 输 TCP 连 。 TCP50 2端口的监 听是为 MO DBUS 通 信保 的。 客 机和服 务器 应 用 提供 TCP 端口 号进行 MODBUS 参 配置的可 能性。 访问控制模 块管理 在 些 重要的场合 ， 必须 无 的主机 设备内部 的访问。 这 是需要 的安全模式 ， 也是在需要 时实现安全 处理的原因 。 TCP/IP 栈 TCP/IP 栈提供 了一个 口 ， 用来管理连 、 送和 收 些参 配 置。 TCP连 管理模块采 用栈 口，即 BSD 字 口来 与 TCP/IP 栈进行 通信。 可以 TC P/IP 栈进行 参 配置 ， 以适用 不 同产品或系 统的不同特 定 进行 流控制 、 地址管理和 连 管理。 设备间 的通信模型 构建 在 TCP／ IP网络应 用中 ， 通信的 个 进程相互 用的主要模 式是客 机 ／服务器模式 ， 即客 端 服务器 出 请求 ， 服务器 收 到请求后提 供相应的服 务。 客 机 /服务器模式 在 过程 中采取的是 主动请求方 式。 服务器方 ： 首先服务器 方要 动 ， 听客 方 是否有连 请求 ， 并根 请求 提供相应服 务： a． 一通信 通道并告知 本地主机 ， 它 意在 一公认地址 端口上 受 客 请求 ， 或者由 人员自己指 定端的地址 ， 此时端口地 址应大于 1 024B， 一 不 过 5 000B； b． 等待客 请 求到达该端 口； c． 收到重复 服务请求时 ， 处理该请求 并 送应答 信号。 收并 服 务请求 ， 需要 一 个新进程来 处理这个客 请求 ， 并不需要 其他请求 出应答。 服务完成后 ， 闭此新进 程与客 的 通信链 ，并终 ； d． 第二步 ， 等待另外的 客 请求； e． 闭服务器 。 客 方 ： a． 一通信 通道 ， 并连 到服 务器所在的 主机的特定 端口； b． 服务器 出服务请求 文 ， 等待并 收 应答 ； 继续提出请 求； C， 请求结 后 闭通信通 道并终。 从以上描述 过程可以看 出 ： 客 机与服 务器进程的 用是非 称的 ， 因此编码不 同 ， 而且服务进 程要先于客 请求 动 。 这个客 机 /服务器模型 基于 4种 文类型： U S 请求 ： U S 请求是客 机在网络 上 送用来 动事务处 理的 文。 U S 证实 ： U S 证实是在 客 机 收的响应 文。 U S 指示 ： U S 指示是服 务器 受 的请求 文 。 U S 响应 ： U S 响应时服 务器 送的 响应 文。 具体模型如 下图所示： M O D B U S 服 务 器请 求指 示证 实 响 应M O D B U S 客 机 体通信模 型 构建 如下图 3 所示， MODBUS TCP/IP 的通信系统 可以包括不 同类型的设 备： 连 TCP/IP 网络的 U S TCP/IP 客 机 和服务器设 备。 互联设备。 M O D B U S服 务 器T C P / I PM O D B U S服 务 器T C P / I PM O D B U S客 机T C P / I PM O D B U S客 机T C P / I PM O D B U S 客 机 串 行 连 客 机T C P / I P 网 服 务 器T C P / I P 网 M O D B U S服 务 器 串 机连 M O D B U S服 务 器 串 机连 M O D B U S T C P / I PM O D B U S 串 行连 第三章 MODBUS 在 TCP/IP 上的实 现与分析 应用 MODBUS 议描述 TCP/IP 上的 MODBU 应用 元 MODBUS TCP/IP 是在 TCP/IP 网络 议加 上 MODBUS 应用 议 , 形成五 放式体系结 构 , 其中 MODBUS TCP 帧包括 文头 、 功能代码和 三个部 分 , 其结构如图 1 所示。 F u n c t i o n c o d e d a t aM O D B U S T C P / I P A D UM B A P H e a d e rP D UM O D B U S T C P 帧 格 式 MBAP 文头描述 AP eade r 由 7 个字节 组成 ， 是 MODB US TCP 议的头部 。 四个域如图 2 所示 ， Trans actio n Ident ifier 为传输标 ， Proto col Ident ifier 为 议标 ， engt h 是长度域 ， Unit Ident ifier 是。阅读剩余 0%
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