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title: 工業基本控制程式設計(RS-485串列埠篇)
tags: IIoT 4.0
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# 工業基本控制程式設計(RS-485串列埠篇)


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* 工業 4.0 系列的第一本書，主要是運用 RS-485 與 Modbus RTU (Remote Terminal Unit) 通訊協定。
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* 控制電器電路一般都是電壓 100V ~ 250V，甚至更高電壓，所以不太可能直接使用開發板驅動電路控制電器電路。 ---> ==繼電器模組==
* RS-485 通訊是產業界常用的通訊協定，其中以 Modbus RTU 更是架構在 RS-485 通訊上的企業級通訊。
* 雖然 RS-485 可支援 253 組位址，但實際上因為電力供應與訊號等因素，只建議支援 32 組裝置 (每一組通訊位址需不同, DIP SW)。
* 不同的非同步傳輸介面有不同的取向，例如:
- RS-232 追求實現方式簡單低廉
- RS-422 追求**較長距離**的傳輸
- RS-485 追求**較多的裝置**連接數目等

## What is Modbus?

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Modbus 起於西元 1979 年 Modicon 公司 (已被 Schneider Electric 併購，成為旗下子品牌)，為全球最早用於工業現場的匯流排規約，免費公開發行，使用該協議的廠商無需繳納任何費用。

Modbus 協議採用 Master / Slave 通信模式，其在分散控制方面應用極其廣泛，從而使得 Modbus 協議在全球得到了廣泛的應用。

* Master 裝置多半為人機介面 (HMI) 或監控與資料擷取系統 (SCADA)。
* Slave 裝置則為感測器、程式化邏輯控制器 (PLC) 或程式化自動控制器 (PAC)。
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* **RS-485** --- 工業現場，一般都是採用 Modbus RTU 協議。
* **Modbus RTU** 是一種使用二進位表示法來進行資料的傳遞與交換，通信效率高，應用廣，傳遞資料的結尾需要加上 CRC (錯誤檢查機制)。
* **Modbus ASCII** 採用 ASCII 碼傳輸，利用特殊字元作為其位元組的開始與結束標識，傳輸效率遠低於 Modbus RTU，一般只有在通信資料量較小的情況下，才會考慮採用此協議。傳遞資料的結尾需要加上 CRC (錯誤檢查機制)。
* **Ethernet**
* **Modbus TCP** 是一種藉由 Ethernet TCP/IP 方式進行資料傳遞，此種通訊格式不需計算 CRC，而是使用識別碼 (Transaction ID) 方式進行資料驗證。


### Modbus Serial

> Modbus serial 為基礎的單一協定，無法像 TCP/IP 有七層協議，主要定義了 PDU (Protocol Data Unit) 與 ADU (Application Data Unit)。
* Modbus PDU
* Modbus ADU

### Modbus TCP / IP

### Modbus Plus

## How does Modbus work?

## References

* [Modbus Organization](https://modbus.org/)
* [MODBUS over Serial Line Specification and Implementation Guide V1.02](https://modbus.org/docs/Modbus_over_serial_line_V1_02.pdf)
* [What is a MAC address?](https://www.globalknowledge.com/ca-en/resources/resource-library/articles/does-a-mac-address-mean-apple-invented-it/)
* https://dotblogs.com.tw/Leo_CodeSpace/2018/12/26/185411