施耐德電氣拉開工業(yè)網(wǎng)絡的序幕

Modbus是由Modicon公司（現(xiàn)為施耐德電氣的一個品牌）在1978年發(fā)明的，這是一個劃時代、里程碑式的網(wǎng)絡協(xié)議，因為工業(yè)網(wǎng)絡從此拉開了序幕。

Modbus是全球第一個真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議，據(jù)不完全統(tǒng)計：截至到2004中，Modbus的節(jié)點安裝數(shù)量已經(jīng)超過了800萬個，而且75％的產(chǎn)品為非施耐德產(chǎn)品，安裝的地區(qū)遍及世界各地，可見其普及的程度，已經(jīng)成為了事實上的協(xié)議標準。雖然已經(jīng)走過了27個年頭，Modbus今天仍然活躍在工業(yè)、建筑、基礎設施等領域中。

Modbus的巨大成功，可以歸結(jié)到以下3個方面：
1． 標準、開放：用戶可以免費、放心地使用Modbus協(xié)議，不用交納許可證費，也不會侵犯知識產(chǎn)權。目前，支持Modbus的廠家超過400家，支持Modbus的產(chǎn)品超過600種，而且在國內(nèi)也有很多的用戶支持和使用Modbus的產(chǎn)品。
2． 由于Modbus是面向消息的協(xié)議，所以它可以支持多種電氣接口，如：RS232、RS422、RS485等，還可以在各種介質(zhì)上傳送，如：雙絞線、光纜、無線射頻等。要說明的是：和很多的現(xiàn)場總線不同，它不用專用的芯片與硬件，完全采用市售的標準部件！ 這就保證了采用Modbus的產(chǎn)品造價最低。
3． Modbus的幀格式是最簡單、最緊湊的協(xié)議，可以說：簡單高效，通俗易懂。所以用戶使用容易，廠商開發(fā)簡單。用戶和廠商可以通過www.Modbus－IDA.org網(wǎng)站和其他網(wǎng)站，下載各種語言的樣例程序、控件、以及各種Modbus工具軟件，更好地使用Modbus。
多年的現(xiàn)場證明：Modbus具有安全可靠的通訊能力。

1989年Modicon公司又開發(fā)出了新一代的Modbus＋網(wǎng)絡，以滿足用戶和市場的需求。 Modbus＋也以Modbus為基礎，它采用了令牌傳遞、對等方式、即插即用的網(wǎng)絡結(jié)構，為用戶提供了更快的工業(yè)網(wǎng)絡。多年的實踐表明：Modbus＋仍然是最好的工業(yè)實時網(wǎng)絡之一。

1998年施耐德公司又推出了新一代基于TCP/IP以太網(wǎng)的Modbus TCP，目的是滿足用戶和市場的進一步要求。 ModbusTCP是第一家采用TCP/IP以太網(wǎng)用于工業(yè)自動化領域的標準協(xié)議，是至今唯一獲得IANA賦予TCP端口的自動化通訊協(xié)議。我們知道：因特網(wǎng)上前1000個端口都分配給著名的、公開的通訊協(xié)議，如：80號口分配給了著名的HTTP（超文本傳輸協(xié)議），供因特網(wǎng)瀏覽器使用。這說明：Modbus TCP是標準的、開放的、免費的通訊協(xié)議，這也秉承了施耐德公司的一貫做法，為用戶提供了新的選擇。

Modbus TCP的應用層還是采用Modbus協(xié)議，簡單高效；傳輸層使用TCP協(xié)議，并使用TCP502號口，用戶使用方便，連接可靠；網(wǎng)絡層采用IP協(xié)議，因為因特網(wǎng)就使用這個協(xié)議尋址，故ModbusTCP不但可以在局域網(wǎng)使用，還可以在廣域網(wǎng)和因特網(wǎng)上使用。

要強調(diào)的一點的是：ModbusTCP全部采用標準的以太網(wǎng)硬件！因為一些廠商對標準以太網(wǎng)進行了改進，所以不能使用市售的產(chǎn)品，勢必增加用戶成本，而施耐德向用戶承諾：決不使用特殊硬件，確保用戶選擇的自由度。

目前的ModbusTCP以太網(wǎng)的速度為10M/100M位/秒，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸能力。除此之外，施耐德的TCP/IP以太網(wǎng)還為用戶提供了更多的服務，如：I/O掃描、全局數(shù)據(jù)、故障設備替換、網(wǎng)絡管理、電子郵件報警、時鐘同步等功能，為用戶帶來更多的附加值。

Modbus 的今后的發(fā)展

為了更好的普及和推動 Modbus 在基于以太網(wǎng)上的分布式應用，目前施耐德公司已將Modbus 協(xié)議的所有權移交給 IDA(Interface for Distributed Automation分布式自動化接口)組織，并成立了Modbus-IDA組織，為Modbus今后的發(fā)展奠定了基礎。

Modbus-IDA組織是一個非盈利、獨立的、基于web的社團，網(wǎng)址為：www.Modbus-IDA.org。
Modbus-IDA組織的任務是：鼓勵自動化設備的獨立使用者和制造商，采用 Modbus 通訊協(xié)議，使用分布式自動化架構，為多個市場提供相應的產(chǎn)品。Modbus-IDA將提供基礎平臺，使用戶能得到和共享協(xié)議、應用和認證信息，最終降低使用的成本。

施耐德公司在Modbus-IDA組織中的角色為：創(chuàng)建Modbus.org網(wǎng)站作為市場上共享信息的web平臺，幫助建立Modbus組織，成為分離的、非盈利的組織，并在開放市場上管理Modbus協(xié)議。施耐德公司是Modbus-IDA創(chuàng)建成員，極力把兩個組織二合為一，目前還是Modbus-IDA組織中的執(zhí)行成員和積極參與者。

Modbus-IDA被IEC 授予世界領先的電氣和服務標準組織“類別D”的聯(lián)絡員身份。Modbus-IDA正參與制造和過程自動化環(huán)境的數(shù)字化通訊方面的定義，目前已提交了基于TCP/IP的Modbus 和RTPS( Real-time Publish/ Subscribe：實時數(shù)據(jù)的發(fā)布與訂閱)協(xié)議，作為IEC的PAS (Publicly Available Specification：公共可用規(guī)范)。

施耐德公司作為Modbus 的發(fā)明者和市場的積極推廣者，仍將不遺余力的推動Modbus 在能源、電力、建筑、基礎設施和工廠中的應用，并把Modbus 內(nèi)置于全系列產(chǎn)品中，現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)的產(chǎn)品有：
Web內(nèi)置的功率設備。
工業(yè)用計算機。
軟啟動器和變頻調(diào)速器。
可編程控制器。
功率表和電路監(jiān)視器。
斷路開關和中壓繼電器。
為用戶和開發(fā)者使用的工業(yè)以太網(wǎng)工具。
基于以太網(wǎng)的分布式I/O.
工業(yè)以太網(wǎng)連接設備。
工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)關和設備服務器。

我們堅信：通過施耐德公司、Modbus-IDA及其各成員和廣大用戶的努力，Modbus 今后將有更大、更快的發(fā)展，為工控和自動化行業(yè)做出應有的貢獻。


關于Web服務

Web服務是因特網(wǎng)上最具標志性的服務，通常我們把瀏覽器的出現(xiàn)視為因特網(wǎng)時代的真正開始。

Web服務是通過互聯(lián)網(wǎng)、由服務器端和客戶機端共同參與完成的服務，這種服務器被稱之為Web服務器，而客戶機端使用的就是瀏覽器。由于瀏覽器是一種動態(tài)的圖形界面，使用者感覺新奇、操作容易，所以一經(jīng)推出，就獲得了巨大的成功。

施耐德公司在推出了ModbusTCP以太網(wǎng)后，一直尋找如何把網(wǎng)絡數(shù)據(jù)實現(xiàn)可視化的方法，這樣容易監(jiān)控和管理；同時，也在思考如何把因特網(wǎng)上的現(xiàn)成技術用于工業(yè)自動化系統(tǒng)之中。結(jié)果就是找到了Web，因為它正好可以實現(xiàn)以上的兩個希望，可以說：透明就緒是施耐德公司的一項重大創(chuàng)新！ 因此，在現(xiàn)在的市場上，支持Web服務是施耐德產(chǎn)品的一大特色。

關于透明就緒

透明就緒的定義：使用開放的、基于ModbusTCP、因特網(wǎng)技術與Web技術的體系結(jié)構，完成現(xiàn)場設備、控制設備與管理系統(tǒng)的無縫集成，使用戶可以從任何地方訪問所需的實時數(shù)據(jù)。

通過透明就緒產(chǎn)品，用戶可以獲得更多、更好的服務，比如：通過施耐德產(chǎn)品提供的缺省網(wǎng)頁，可以對CPU、I/O模板、以太網(wǎng)模板的狀態(tài)進行監(jiān)控；可以用變量名、地址名來訪問和監(jiān)控數(shù)據(jù)；可以對系統(tǒng)的報警信息進行瀏覽和處理；高級用戶還可以編制工藝流程畫面，下載到Web服務器后，進行觀察與操作；用戶還可以使用：數(shù)據(jù)運算、數(shù)據(jù)庫連接、把報警以電子郵件或短信的方式發(fā)送給指定人員、PLC之間的對時、網(wǎng)絡管理等功能；現(xiàn)場的用戶還可以完成：以太網(wǎng)I/O設備和現(xiàn)場設備的掃描、設備組之間數(shù)據(jù)的組播與多播、故障設備替換、新設備網(wǎng)絡地址和功能參數(shù)的自動配置。

總之，通過施耐德透明就緒的體系結(jié)構，實現(xiàn)了“單一網(wǎng)絡，多種服務”的功能，用戶完全可以按照自己的需要，選擇和實現(xiàn)相應的功能，真正做到自主地開發(fā)自己的系統(tǒng)，最終降低整個系統(tǒng)的建立、安裝、調(diào)試和維護的成本。

施耐德電氣（中國）投資有限公司 華镕