施耐德Quantum PLC支持的两种以太网协议

    施耐德电气是工业以太网坚定的支持者、推广者也是一个使用者，自2007年施耐德加入ODVA以来，施耐德实现了Mobbus TCP和相应Ethernet IP相互之间的技术方面的融合。

    目前，施耐德电气既支持传统的Modbus TCP，也支持Ethemet IP协议。

    (1) Modbus TCP/IP的网络模型

    Modbus TCP/IP使用以太网OSI模型中的五层，如图9-25所示。

    图9-25   Modbus TCP/IP的五层OSl模型

    第一层：物理层，提供设备的物理接口，与市售的介质／网络适配器相兼容。

    第二层：数据链路层，格式化信号到包含源/目的硬件地址的数据帧。

    第三层：网络层，实现带有32位IP地址的IP报文包。

    第四层：传输层，实现可靠性连接、传输、查错、重发、端口服务、传输调度等。

    第五层：应用层，Modbus协议报文。

    1) Modbus TCP数据帧

    在TCP/IP以太网上传输，支持Ethernet II和802.3两种帧格式。如图9-26所示，Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据三部分。

    图9-26  Modbus TCP/IP的五层OSI模型

    MBAP报文头（MBAP、Modbus Application Protocol、Modbus应用协议）分4个域，共7个字节，如表9-5所示。

    表9-5    MBAP报文头详解

    2) Modbus功能代码

    Modbus功能代码有公共功能代码、用户自定义功能代码和保留的功能代码三种类型。

    公共功能代码：是已经定义好的功能码，具有唯一性，由Modbus.org认可。

    用户自定义功能代码：此代码有两组，分别为65～72和100～110，不需要认可，但不保证代码使用的唯一性，如想变为公共代码，需要RFC认可。

    保留的功能代码：由某些公司使用在某些传统设备的代码，这种代码是不可以作为公共用途的。

    常用公共功能代码见表9-6。

    表9-6    常用公共功能代码

    功能代码按应用的深浅，可分为以下三个类别。

    类别0，对于客户机/服务器最小的可用子集：读多个保持寄存器(fc.3);写多个保持寄存器(fc.16)。

    类别1，可实现基本互易操作的常用代码：读线圈(fc．1)；读开关量输入(fc．2);读输入寄存器(fc．4)；写线圈(fc．5)；写单一寄存器(fc．6)。

    类别2，用于人机界面、监控系统的例行操作和数据传送功能：强制多个线圈(fc．15);读通用寄存器(fc．20)；写通用寄存器(fc．21)；屏蔽写寄存器(fc．22)；读写寄存器(fc．23)。

    3)  Quantum PLC采用Modbus TCP的添加以太网的连接方法