在很多人眼里,可能認為我就是Modbus的“死忠粉”,今天我要“反骨”一下,“揭露”一下Modbus協(xié)議的缺點。
作為工控人,Modbus通訊協(xié)議應該都不陌生,Modbus通訊協(xié)議可以說是工業(yè)自動化領域應用最為廣泛的通訊協(xié)議,因為它的開放性、可擴充性和標準化,使它成為通用工業(yè)標準。
大家如果對Modbus協(xié)議不熟悉的,可以看下這篇文章:
10年工程師的Modbus總結(jié)
Modbus協(xié)議的優(yōu)點我覺得不用多說,一個四十多年前的協(xié)議,能夠廣泛應用到今天,必然有它的道理,這比一個公司存活40多年可能還要不容易。
但是這篇文章,主要是想跟大家聊聊Modbus協(xié)議的缺點。
凡事都有雙面性,任何協(xié)議都有自身的不足之處,Modbus有缺點,并不意味它就是一個不好的協(xié)議,希望大家理性看待。
1、讀取數(shù)據(jù)量的限制
下面這張圖表示的是ModbusRTU協(xié)議03功能碼的數(shù)據(jù)格式:
從圖中我們可以看到從站返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)個數(shù)(字節(jié)計數(shù))只占了一個字節(jié)。
由于字節(jié)計數(shù)只占用1個字節(jié),導致讀取輸入/保持寄存器時,一次性最多只能讀取127個寄存器,這個對于某些數(shù)據(jù)量非常大的場合,就需要讀取多次,才能讀取到所有的數(shù)據(jù),這樣通信效率必然會降低。
2、不支持分區(qū)讀區(qū)和同時讀寫
Modbus只能一次性讀取連續(xù)的地址,如果地址不連續(xù),就可能需要分批來讀取。當然如果地址間隔不大,在一次性讀取的長度范圍內(nèi),也應該一次性連續(xù)讀取。
另外,Modbus協(xié)議不允許同時進行讀寫操作,必須分時操作。 例如03H是讀寄存器,06H是寫寄存器,這兩個指令必須通過兩個通訊幀分開執(zhí)行,而且不能連續(xù)執(zhí)行,必須等待各自的回應之后才可以執(zhí)行下一條指令。
3、不支持寄存器位的寫入
Modbus常用的8個功能碼當中,是沒有針對寄存器的位寫入的。所以當我們需要給某個寄存器的某個位置位或者復位時,就會變得非常麻煩。
我們一般的處理方式有兩種:
第一種方式:我們需要先讀取這個寄存器的值,然后再將這個值的某個位處理之后,將處理后的值進行寫入,相當于需要交互兩次才可以實現(xiàn),并且這種方式從某種角度上來說是不安全的。
第二種方式:我們可以用一個寄存器代替一個位,寫入1表示為True,寫入0表示為False,這種方式可以單次交互實現(xiàn),但是會浪費一些內(nèi)存空間。
Modbus協(xié)議是1979年誕生,現(xiàn)在已經(jīng)應用在成千上萬個設備當中了,我們都能想到,專家們肯定也知道這樣的問題,但是無法統(tǒng)一去更改。
最后還是強調(diào)一點:
凡事都有雙面性,Modbus有缺點,但并不妨礙它是工業(yè)里應用最廣泛的協(xié)議之一,希望大家理性看待。
也許某一天Modbus協(xié)議可以解決這些問題......
也許有的人會說Modbus協(xié)議存在安全漏洞,我覺得Modbus協(xié)議作為工業(yè)現(xiàn)場應用,它的目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互,在不聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下,沒有攻擊就沒有傷害。