Modbus通讯规约是对MODBUS规约的模式和通信速率的一种定义，它已成为工业领域通信协议的业界标准，并且是工业电子设备之间常用的连接方式。以下是对Modbus通讯规约的详细解释：

一、概述

Modbus协议是MODICON公司（现在的施耐德电气Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表的一种串行通信协议。该协议允许不同系统之间进行数据通讯或传输，只要按照这种规约进行，不同的系统就可以通讯。

二、主要特性

1. 传输方式：
   • Modbus通讯规约支持异步串行通信方式，最大传输距离可达1200米。
   • Modbus RTU（Remote Terminal Unit）是常用的模式之一，其数据直接传送，效率高且处理简单。
2. 连接特性：
   • 一个主站可以连接最多31个从站。
   • 通讯介质推荐采用0.5mm的双绞线，不带屏蔽层，以避免因现场接地处理不当而影响通讯质量。
3. 通讯速率：
   • 传输速率可选，如2400 bps、4800 bps、9600 bps、19200 bps等。
4. 数据格式：
   • 串行口通讯数据格式通常为1个起始位、8个数据位、无校验位（但RTU模式可选奇偶校验位）、1个停止位。
5. 应答时间：
   • 应答时间通常小于4.5个byte传输时间（帧间隔最小时间）+ 10ms。

三、通讯连接方式

Modbus协议通常使用主从关系实现请求-响应的协议。在这种关系中，通信总是成对发生：一个设备必须发起请求，然后等待响应，且发起设备（主设备）负责发起每次交互。主设备通常是人机界面（HMI）或监控和数据采集（SCADA）系统，而从设备是传感器、可编程逻辑控制器（PLC）或可编程自动化控制器（PAC）。

四、功能码

Modbus协议定义了多种功能码，用于实现不同的操作。以下是一些常见的功能码及其用途：

• 01H：读取开关量输出状态（Coil Status）
• 02H：读取开关量输入状态（Discrete Input Status）
• 03H：读取保持寄存器（Holding Register）的值
• 04H：读取输入寄存器（Input Register）的值
• 05H：写单个开关量输出（遥控）
• 06H：向保持寄存器写单个字
• 10H：向保持寄存器（内存区）写多个16位的字

五、错误校验

Modbus协议使用循环冗余校验（CRC）或纵向冗余校验（LRC）等错误校验机制来确保数据的完整性和准确性。

六、异常响应

由于软件编程错误、对协议理解错误或通讯干扰等原因，Modbus通信子站接收到主站的报文后，可能采用异常响应报文给予回答。异常响应报文中包含异常代码，用于指示异常原因，如非法功能码、非法数据地址、非法数据内容等。

七、应用与集成

Modbus通讯规约已被广泛应用于电力行业及工控行业，作为系统集成的标准。PDM系列仪表/变送器提供了标准的RS-485/422通讯接口及Modbus通讯协议，使得这些设备能够与多个国际著名品牌的可编程顺序控制器（PLC）、RTU、SCADA系统、DCS或与第三方具有Modbus兼容的监控系统之间进行信息交换和数据传送。

综上所述，Modbus通讯规约是一种高效、可靠的工业通信协议，它支持多种通信方式和功能码，能够满足不同工业设备之间的数据通讯需求。