本文将介绍如何使用最先进的 Modbus 读取程序 —— **Serial Port Monitor** 来读取和记录 Modbus 数据。如果您正考虑在本地设备网络中集成 Modbus 标准，或者已经是 Modbus 协议的活跃用户，这份教程将对您非常有帮助。
目录
- Modbus 读取器软件
- 什么是 Modbus？
Modbus 读取器软件
Serial Port Monitor 是一款专业的 RS485 Modbus 读取器和数据记录工具，专为解码 Modbus RTU 与 Modbus ASCII 协议数据、读取并记录以供进一步分析而设计。
通过这款软件，您可以学习如何读取 Modbus 数据，以及查看 Modbus 网络中串口设备的进出通信流量。该应用支持所有串口类型，包括 RS232、RS422 和 RS485。
该程序适用于串口应用与硬件的开发者、测试工程师以及任何与基于 Modbus 的设备和软件打交道的专业人士。它帮助您解析通过串口接口发送或接收的消息。
Serial Port Monitor 最大的优势之一是它能够以清晰易读的格式显示捕获的数据。应用提供了四种数据可视化模式：表格视图（Table view）、转储视图（Dump view）、行视图（Line view）和终端视图（Terminal view）。您可以根据需要选择使用其中一种、两种或全部可视化工具。
此外，该软件还内置了高级搜索和过滤选项，以及可以执行文本命令的终端模式，这些都是 Modbus 读取和分析中非常实用的功能。
如何读取 Modbus 数据？
下面是使用该专用工具读取 Modbus 数据的具体步骤：
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1.
先下载 Serial Port Monitor 并安装到您的计算机中。
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2.
启动应用程序，在菜单中选择 “Session > New session（会话 > 新建会话）”，开始记录 Modbus 报文。
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3.
在弹出的“新监控会话（New monitoring session）”窗口中，选择将用于显示会话期间捕获串口数据的视图模式。
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4.
因为您要读取 Modbus 数据，接下来需要启用 Modbus 视图，该视图将展示通过系统 COM 端口接收和发送的 Modbus 数据。
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5.
如有必要，请勾选“Start monitoring now（立即开始监控）”和“Start in new window（在新窗口开始）”。
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6.
接着选择要捕获的事件类型：Create/Close、Read/Write、Device Control（创建/关闭、读取/写入、设备控制）。
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7.
点击“Start monitoring（开始监控）”，您的 Modbus 读取会话便启动了。
首先，在 Modbus 视图的设置中，您可以按照需求配置显示选项。只需进入 “Session > Preferences（会话 > 首选项）”，选择日期时间、报文头、结构、详细信息、校验和以及错误的显示颜色。在此还可以选择以 Modbus RTU 或 Modbus ASCII 格式读取 Modbus 数据。
什么是 Modbus？
Modbus 是一种串行通信协议，用于在电子设备之间通过串口通道传输数据。标准的 Modbus 通信规定，一个设备（Modbus 主站）通过串行网络向其它设备（Modbus 从站）写入或请求数据。通常在一个 Modbus 网络中有一个主站和最多 247 个从站。该协议使用 RS-485、RS-422 和 RS-232 接口进行数据传输，也可通过以太网 TCP/IP 网络（即 Modbus TCP 协议）实现传输。
它是如何工作的？
如前所述，Modbus 数据可以通过连接两个基于 COM 的设备的串行通道传输。它们通过标准串口线将信息作为一系列比特（数据位）传送，每个比特以电压信号形式发送。Modbus 连接的速度较快，常规传输速率为 9600 波特率。数据按照 8 位组成的字节发送，每个字节由从 00 到 FF 共 256 组字符之一表示。
它用于什么？
在工业领域，Modbus 通常用于控制设备向中央数据采集系统传输数据。例如，用于测量湿度或温度的传感器将结果发送至监控计算机。这种协议还能用于 SCADA（监控与数据采集系统）中，将控制计算机与远程终端单元（RTU）连接。Modbus 协议分为串行通信版本（Modbus RTU 和 Modbus ASCII）和以太网版本（Modbus TCP）。
Modbus 数据完整性
在工业自动化和仪器系统中，保持数据完整性至关重要。传感器测量数据必须在未经更改的情况下传达到控制器，控制器发送给 Modbus 设备的配置也必须完整无损。
传输过程中若发生数据损坏，会导致严重错误。例如，如果温度传感器测得 24°C，但在传输过程中由于比特翻转导致值变成 18°C，系统响应可能会出错。
为防止这类问题，Modbus 帧中包含了校验和，用于确保数据完整性。该 2 字节校验和是根据设备 ID 和 PDU 每个字节计算得出，然后附加到 Modbus 消息中。当设备接收到 Modbus 帧时，它会重新计算校验和并与传输的值进行比较。如果不一致，设备将丢弃损坏的数据包。
Modbus 通信距离和速度
Modbus 可通过 RS232、RS485 或以太网电缆传输数据，而每种线路支持的最大距离和通信速率不同。例如，RS232 在 9600 波特下通常最多支持 50 英尺（约 15 米）的传输距离。
大多数安装采用 RS485，它在 115200 波特率下可支持长达 4000 英尺（约 1200 米）的距离。相比之下，以太网通常受交换机速率限制，一般支持约 100 米的距离。
尽管理论上 Modbus RS-485 可以支持 115200 波特的速率，但实际应用中较少超过 19200 波特。较高传输速率通常不是必须的，且许多从站设备无法处理极高的速率。
