MODBUS在过程控制系统中的应用

　　采用一个支持MODBUSRTU通讯的HART接口模件，就能够简单而且便宜的把所有HART数据都采集到控制系统里面（参见图4）。这种HIM是智能化的设备，它即可以作为HART主站在前端运行，同时又可以作为MODBUSRTU的从设备在后端运行。HIM可以从变送器的模拟量信号里面提取出所有HART数据，却不会影响或者干扰连接到控制系统去的4到20毫安信号。HIM还可以提供一个液晶显示窗口、三路4到20毫安信号、两个继电器输出和一个可选的双路MODBUSRTU输出。当用户使用MODBUS选择项的时候，HART数据被数字化的映射在HIM的MODBUS存储器映射里面，然后作为MODBUS RTU主站的PLC或者DCS就可以从这个存储器映射得到需要的数据了。将多个HIM采用多分支网络方式连接起来并通过RS485接口传送HART数据，这种架构从本质上来说几乎就是一个小规模的资产管理系统，而费用却只有其几分之一。

无线MODBUS

　　一个MODBUS网络可以相当容易的设置成通过无线连接进行工作（参见图5）。从本质上来说，任何无线连接所作的都只不过是用布置在网络各端的发射器/接收器来替代双绞线电缆而已。很多无线电台的制造商都支持MODBUS协议。但是由于无线电台和调制解调器使用了一些加密和时间延迟方案，所以有一点非常重要：在你假定某些无线设备支持MODBUS协议之前，务必要先咨询这些无线设备的供应商。

　　图4：一个HART接口模件（HIM）从HART信号里面提取数字化数据并且把它存储在自身的MODBUS存储器映射里面，这样任何MODBUS主设备就都可以读取这些数据了。原始的4-20mA信号仍旧象以前一样被连接到控制系统。

　　图5：一台无线接口（例如来自于Moore Industries公司的无线连接模件）使用RF连接代替了双绞线。

　　很明显，无线MODBUS的主要优点就是节约了铺设线路的费用。在以前，为了监视和控制来自于罐区、井口以及各种遥远地点的信号，其费用是及其昂贵的。

　　幸运的是，无线传送的MODBUS对于控制系统或是主站、从站来说是透明的。例如上面提到的现有工厂里面的老式系统等，这类主机系统甚至都不知道存在着一个无线MODBUS网络，因为它们

　　根本不需要面对这个无线MODBUS网络。当一个MODBUS主站向从站提出一个要求时，这个讯息包被传送到无线电发射台。通常无线电发射台会在发射之前对讯息包进行重新排队和加密。一旦这个RF（无线电射频）讯息包被从电台接收到，从电台会对它们进行解密并且把它们排序，使其重新代表一个有效的MODBUS讯息包。如果这个讯息包没有被损坏或者发生混乱，它就会被发送到所要求的从站。这个从站将会对主站的要求作出相应的反应，刚才的过程就会再次重复一遍。

　　有些时候你必须特别注意一个被叫做“timeout”的MODBUS通讯参数，这一点很重要。Timeout表示：在尝试重新发送讯息之前，MODBUS主站将会等待一个从站作出反应的时间的长短。根据无线电台通讯情况好坏的不同，讯息包的发送可能会被延误，这有可能造成一些不必要的重试和重新发送。采用今天的FHSS（跳频扩频）无线电台，这些参数当中的大多数都可以进行修改以便高效率的传送MODBUS讯息包。而对电台的选址进行恰当的分析研究通常可以避免许多通讯受阻的现象，其中需要进行的研究包括信号强度分析以及频带噪声分析等。

以太网上的MODBUS

　　MODBUS/TCP常常被理解为以太网上的MODBUS。其实总的来说MODBUS/TCP不过是采用TCP/IP标准简单的把MODBUS讯息包打包压缩而已。这使得MODBUS/TCP设备马上就可以方便的通过现有以太网和光纤网络进行连接和通讯。与RS485接口相比，MODBUS/TCP还允许使用多得多的地址、可以采用多主站架构、传送速率可以达到GB水平。虽然MODBUS RTU有每个网络不能超过247个节点的限制，但是MODBUS/TCP网络的从站数量仅受限于网络物理层的能力。通常从站的数量一般在1024个左右。以太网在过程控制和自动化工业领域的迅速普及已经使得MODBUS/TCP成为应用最广泛、增长速度最快的被以太网支持的工业协议。