為了更好的普及和推動 Modbus 在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用，由全國工業(yè)過程測量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會主辦、機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所（ITEI）及施耐德電氣（中國）投資 有限公司共同承辦的“Modbus技術(shù)應(yīng)用2005中國巡回研討會”于2005年10月21~28日相繼在北京、重慶、廣州和上海舉行。大會在各城市邀請 了全國各地自動化領(lǐng)域的專家、用戶達(dá)150人。會上施耐德電氣公司詳細(xì)介紹了基于ModbusTCP、因特網(wǎng)技術(shù)與Web技術(shù)的“透明就緒”解決方案。施耐德電氣 公司還特地邀請了十余家合作伙伴及國內(nèi)著名自動化企業(yè)親臨現(xiàn)場，與到會的各界工控人士暢談工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。

Modbus 的發(fā)展歷史

　　Modbus是由Modicon公司（現(xiàn)為施耐德電氣的一個品牌）在1978年發(fā)明的，這是一個劃時代、里程碑式的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因?yàn)楣I(yè)網(wǎng)絡(luò)從此拉開了序幕。

　 　Modbus是全球第一個真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議，據(jù)不完全統(tǒng)計：截至到2004中，Modbus的節(jié)點(diǎn)安裝數(shù)量已經(jīng)超過了800萬個，而且75％ 的產(chǎn)品為非施耐德電氣產(chǎn)品，安裝的地區(qū)遍及世界各地，可見其普及的程度，已經(jīng)成為了事實(shí)上的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。雖然已經(jīng)走過了27個年頭，Modbus今天仍然活躍在 工業(yè)、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域中。

Modbus的巨大成功，可以歸結(jié)到以下3個方面：

　　1．標(biāo)準(zhǔn)、開放：用戶可以免費(fèi)、放心地使用Modbus協(xié)議，不用交納許可證費(fèi)，也不會侵犯知識產(chǎn)權(quán)。目前，支持Modbus的廠家超過400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過600種，而且在國內(nèi)也有很多的用戶支持和使用Modbus的產(chǎn)品。

　 　2．Modbus是面向消息的協(xié)議，可以支持多種電氣接口，如：RS232、RS422、RS485等，還可以在多種介質(zhì)上傳送，如：雙絞線、光纜、無 線射頻等。要說明的是：和很多的現(xiàn)場總線不同，它不用專用的芯片與硬件，完全采用市售的標(biāo)準(zhǔn)部件！ 這就保證了采用Modbus的產(chǎn)品造價最為低廉。

　 　3．Modbus協(xié)議的幀格式是最簡單、最緊湊的協(xié)議，可以說：簡單高效，通俗易懂。所以用戶使用容易，廠商開發(fā)簡單。用戶和廠商可以通過 www.Modbus－IDA.org網(wǎng)站和其他網(wǎng)站，下載各種語言的樣例程序、控件、以及各種Modbus工具軟件，更好地使用Modbus。

多年的現(xiàn)場證明：Modbus具有安全可靠的通訊能力

　 　1989年Modicon公司又開發(fā)推出了新一代的Modbus＋網(wǎng)絡(luò)，以滿足用戶和市場的需求。 Modbus＋也以Modbus為基礎(chǔ)，它采用了令牌傳遞、對等方式、即插即用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為用戶提供了更快的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。多年的實(shí)踐表明：Modbus＋ 仍然是最好的工業(yè)實(shí)時網(wǎng)絡(luò)之一。

　　1998年施耐德電氣公司又推出了新一代基于TCP/IP以太網(wǎng)的Modbus TCP，目的是滿足用戶和市場的進(jìn)一步要求。 ModbusTCP是第一家采用TCP/IP以太網(wǎng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，是至今唯一獲得IANA賦予TCP端口的自動化通訊協(xié)議。我們知道：因 特網(wǎng)上前1000個端口都分配給著名的、公開的通訊協(xié)議，如：80號口分配給了著名的HTTP（超文本傳輸協(xié)議），供因特網(wǎng)瀏覽器使用。這說 明：Modbus TCP是標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、免費(fèi)的通訊協(xié)議，這也秉承了施耐德電氣公司的一貫做法，為用戶提供了新的選擇。

　　Modbus TCP的應(yīng)用層還是采用Modbus協(xié)議，簡單高效；傳輸層使用TCP協(xié)議，并使用TCP502號口，用戶使用方便，連接可靠；網(wǎng)絡(luò)層采用IP協(xié)議，因?yàn)?因特網(wǎng)就使用這個協(xié)議尋址，故ModbusTCP不但可以在局域網(wǎng)使用，還可以在廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)上使用。

　　要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)的是：ModbusTCP全部采用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)硬件！因?yàn)槟壳耙恍S商對標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行了改進(jìn)，所以不能使用市售的產(chǎn)品，勢必增加了用戶成本，而施耐德電氣向用戶承諾：決不使用特殊硬件，確保用戶選擇的自由度。

　 　目前的ModbusTCP以太網(wǎng)的速度為10M/100M位/秒，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸能力。除此之外，施耐德電氣的以太網(wǎng)解決方案TCP/IP以太網(wǎng)還為用 戶提供了更多的服務(wù)，如：I/O掃描、全局?jǐn)?shù)據(jù)、故障設(shè)備替換、網(wǎng)絡(luò)管理、電子郵件報警、時鐘同步等功能，為用戶帶來更多的附加值。

Modbus 今后的發(fā)展

　 　為了更好的普及和推動 Modbus 在基于以太網(wǎng)上的分布式應(yīng)用，目前施耐德電氣公司已將Modbus 協(xié)議的所有權(quán)移交給 IDA(Interface for Distributed Automation分布式自動化接口)組織，并成立了Modbus-IDA組織，為Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　 Modbus-IDA組織是一個非盈利、獨(dú)立的、基于web的社團(tuán)，網(wǎng)址為：www.Modbus-IDA.org。Modbus-IDA組織的任務(wù)是： 鼓勵自動化設(shè)備的獨(dú)立使用者和制造商，采用 Modbus 通訊協(xié)議，使用分布式自動化架構(gòu)，為多個市場提供相應(yīng)的產(chǎn)品。Modbus-IDA將提供基礎(chǔ)平臺，使用戶能得到和共享協(xié)議、應(yīng)用和認(rèn)證信息，最終降低使 用的成本。

　　施耐德電氣公司在Modbus-IDA組織中的角色為：創(chuàng)建Modbus.org網(wǎng)站作為市場上共享信息的web平臺，幫助建 立Modbus組織，成為分離的、非盈利的組織，并在開放市場上管理Modbus協(xié)議。施耐德電氣公司是Modbus-IDA創(chuàng)建成員，極力把兩個組織二合為 一，目前還是Modbus-IDA組織中的執(zhí)行成員和積極參與者。

　　Modbus-IDA被IEC 授予世界領(lǐng)先的電氣和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)組織“類別D”的聯(lián)絡(luò)員身份。Modbus-IDA正參與制造和過程自動化環(huán)境的數(shù)字化通訊方面的定義，目前已提交了基于 TCP/IP的Modbus 和RTPS( Real-time Publish/ Subscribe：實(shí)時數(shù)據(jù)的發(fā)布與訂閱)協(xié)議，作為IEC的PAS (Publicly Available Specification：公共可用規(guī)范)。

　　施耐德電氣（中國）投資有限公司總裁杜華君表示：作為Modbus 的發(fā)明者和市場的積極推廣者，施耐德電氣將不遺余力的推動Modbus 在能源、電力、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施和工廠中的應(yīng)用，并把Modbus 內(nèi)置于全系列產(chǎn)品中。”施耐德電氣公司現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品有：

　　Web內(nèi)置的功率設(shè)備。
　　工業(yè)用計算機(jī)。
　　軟啟動器和變頻調(diào)速器。
　　可編程控制器。
　　功率表和電路監(jiān)視器。
　　斷路開關(guān)和中壓繼電器。
　　為用戶和開發(fā)者使用的工業(yè)以太網(wǎng)工具。
　　基于以太網(wǎng)的分布式I/O.
　　工業(yè)以太網(wǎng)連接設(shè)備。
　　工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和設(shè)備服務(wù)器。

　　與會專家普遍認(rèn)為：通過施耐德電氣公司、Modbus-IDA及其各成員和廣大用戶的努力，Modbus 今后將有更大、更快的發(fā)展，為工控和自動化行業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

關(guān)于Web服務(wù)

　　Web服務(wù)是因特網(wǎng)上最具標(biāo)志性的服務(wù)，通常我們把瀏覽器的出現(xiàn)視為因特網(wǎng)時代的真正開始。

　　Web服務(wù)是通過互聯(lián)網(wǎng)、由服務(wù)器端和客戶機(jī)端共同參與完成的服務(wù)，這種服務(wù)器被稱之為Web服務(wù)器，而客戶機(jī)端使用的就是瀏覽器。由于瀏覽器是一種動態(tài)的圖形界面，使用者感覺新奇、操作容易，所以一經(jīng)推出，就獲得了巨大的成功。

　 　施耐德電氣公司在推出了ModbusTCP以太網(wǎng)后，一直尋找如何把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化的方法，這樣容易監(jiān)控和管理；同時，也在思考如何把因特網(wǎng)上的現(xiàn)成技 術(shù)用于工業(yè)自動化系統(tǒng)之中。結(jié)果就是找到了Web，因?yàn)樗每梢詫?shí)現(xiàn)以上的兩個希望，可以說，“透明就緒”是施耐德電氣公司的一項(xiàng)重大創(chuàng)新！ 因此，在現(xiàn)在的市場上，支持Web服務(wù)是施耐德電氣產(chǎn)品的一大特色。

關(guān)于“透明就緒”

　　“透明就緒”的定義：使用開放的、基于ModbusTCP、因特網(wǎng)技術(shù)與Web技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)，完成現(xiàn)場設(shè)備、控制設(shè)備與管理系統(tǒng)的無縫集成，使用戶可以從任何地方訪問所需的實(shí)時數(shù)據(jù)。

　 　通過“透明就緒”產(chǎn)品，用戶可以獲得更多、更好的服務(wù)，比如：通過施耐德電氣產(chǎn)品提供的缺省網(wǎng)頁，可以對CPU、I/O模板、以太網(wǎng)模板的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；可 以用變量名、地址名來訪問和監(jiān)控數(shù)據(jù)；可以對系統(tǒng)的報警信息進(jìn)行瀏覽和處理；高級用戶還可以編制工藝流程畫面，下載到Web服務(wù)器后，進(jìn)行觀察與操作；用 戶還可以使用：數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)庫連接、把報警以電子郵件或短信的方式發(fā)送給指定人員、PLC之間的對時、網(wǎng)絡(luò)管理等功能；現(xiàn)場的用戶還可以完成：以太網(wǎng) I/O設(shè)備和現(xiàn)場設(shè)備的掃描、設(shè)備組之間數(shù)據(jù)的組播與多播、故障設(shè)備替換、新設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址和功能參數(shù)的自動配置。

　　總之，通過施耐德電氣“透明就緒”的體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了“單一網(wǎng)絡(luò)，多種服務(wù)”的功能，用戶完全可以按照自己的需要，選擇和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，真正做到自主地開發(fā)自己的系統(tǒng)，最終降低整個系統(tǒng)的建立、安裝、調(diào)試和維護(hù)的成本。