陈林，周煜智

（1.浙江正泰电器股份有限公司 技术中心，浙江 温州 325603；2.浙江大学 电气学院，浙江 杭州 310027）

一、引言

从1960年代开始到现在，中国的低压电器经历了四代的发展。最新一代低压电器即第四代低压电器的研发热点为具有网络通信功能的电器产品。低压电器的通信实际上是低压电器智能控制器或智能单元间的通信，低压电器的通信协议通常直接采用现场总线的有关技术[1][2][3]。

通过现场总线技术的采用，低压电器与系统发生了一场新的革命，传统的安装方式纷纷被打破。传统低压电器只可以固定安装在控制柜或配电箱中，物理位置的改变将导致二次回路即控制回路的重新设置。采用现场总线，低压电器可以离开控制柜或配电箱而安装到设备现场，监测信号和控制信号通过总线与上位机相连，进行实时通信。

目前，国内低压电器行业较为常见的总线方案为：Asi、Modbus、Profibus、DeviceNet四类，主要源自西门子、施耐德、ABB等国际大型电气公司。中国企业目前在该领域还是追赶者。从技术复杂程度来看，Modbus最简单，虽然其传输速率较低，但已足够满足低压电器的通信需求。从技术壁垒角度来看，Modbus没有像其他几种协议那样采用专用集成芯片，技术开放性较高，开发与使用成本方面具有优势。

二、Modbus协议分析

Modbus是较为常见的现场总线工业标准，主要以树型网络结构或者说总线型网络结构为主，协议结构简单，只规定了OSI模型第7层的应用层报文传输协议、第2层的数据链路层串行链路协议及第1层的物理层（采用RS485/232规范），它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信，采用主站/从站访问方式，其协议栈结构和与OSI模型的对照如图1所示。……