Modbus是一種串列通信協議，是Modicon於1979年，為使用可程式邏輯控制器（PLC）而發表的。事實上，它已經成為工業領域通信協議標準，並且現在是工業電子設備之間相當常用的連接方式。Modbus比其他通信協議使用的更廣泛的主要原因有：

1. 公開發表並且無版稅要求

2. 相對容易的工業網路部署

3. 對供應商來說，修改移動原生的位或位元組沒有很多限制

Modbus允許多個設備連接在同一個網路上進行通信，舉個例子，一個由測量溫度和濕度的裝置，並且將結果發送給計算機。在數據採集與監視控制系統（SCADA）中，Modbus通常用來連接監控計算機和remote terminal unit (RTU)。

協議版本

Modbus協議目前存在用於串口、乙太網以及其他支持網際網路協議的網路的版本。

大多數Modbus設備通信通過串口EIA-485物理層進行[1]。

對於串列連接，存在兩個變種，它們在數值數據表示不同和協議細節上略有不同。Modbus RTU是一種緊湊的，採用二進制表示數據的方式，Modbus ASCII是一種人類可讀的，冗長的表示方式。這兩個變種都使用串列通訊（serial communication）方式。RTU格式後續的命令／數據帶有循環冗餘校驗的校驗和，而ASCII格式採用縱向冗餘校驗的校驗和。被配置為RTU變種的節點不會和設置為ASCII變種的節點通信，反之亦然。

對於通過TCP/IP（例如乙太網）的連接，存在多個Modbus/TCP變種，這種方式不需要校驗和的計算。

對於所有的這三種通信協議在數據模型和功能調用上都是相同的，只有封裝方式是不同的。

Modbus 有一個擴展版本 Modbus Plus(Modbus+或者MB+)，不過此協定是Modicon專有的，和 Modbus不同。它需要一個專門的協處理器來處理類似HDLC的高速令牌旋轉。它使用1Mbit/s的雙絞線，並且每個節點都有轉換隔離裝置，是一種採用轉換／邊緣觸發而不是電壓／水平觸發的裝置。連接Modbus Plus到計算機需要特別的介面，通常是支持ISA（SA85）,PCI或者PCMCIA匯流排的板卡。

通信和設備

Modbus協議是一個 master/slave 架構的協議。有一個節點是 master 節點，其他使用Modbus協議參與通信的節點是 slave 節點。每一個 slave 設備都有一個唯一的地址。在串列和MB+網路中，只有被指定為主節點的節點可以啟動一個命令（在乙太網上，任何一個設備都能發送一個Modbus命令，但是通常也只有一個主節點設備啟動指令）。

一個ModBus命令包含了打算執行的設備的Modbus地址。所有設備都會收到命令，但只有指定位置的設備會執行及回應指令（地址 0例外，指定地址 0 的指令是廣播指令，所有收到指令的設備都會執行，不過不回應指令）。所有的Modbus命令包含了檢查碼，以確定到達的命令沒有被破壞。基本的ModBus命令能指令一個RTU改變它的暫存器的某個值，控制或者讀取一個I/O埠，以及指揮設備回送一個或者多個其暫存器中的數據。

有許多modems和網關支持Modbus協議，因為Modbus協議很簡單而且容易複製。它們當中一些為這個協議特別設計的。有使用有線、無線通信甚至短消息和GPRS的不同實現。不過設計者需要克服一些包括高延遲和時序的問題。

實現

幾乎所有的實現都是官方標準的某種變體。不同的供應商設備之間可能無法正確的通信。一些主要的變化有：

• 數據類型

  • IEEE標準的浮點數

  • 32 位整形數

  • 8位數據

  • 混合數據類型

  • 整數中的位域

  • multipliers to change data to/from integer. 10, 100, 1000, 256 ...

• 協議擴展

  • 16位元的從站地址

  • 32位的數據大小（1個地址 = 返回32位數據）

  • 字交換數據

限制

• Modbus是在1970年末為可程式邏輯控制器通信開發的，這些有限的數據類型在那個時代是可以被PLC理解的，大型二進制對象數據是不支持的。

• 對節點而言，沒有一個標準的方法找到數據對象的描述信息，舉個例子，確定一個暫存器數據是否表示一個介於30-175度之間的溫度。

• 由於Modbus是一個主／從協議，沒有辦法要求設備「報告異常」（構建在乙太網的TCP/IP協議之上，被稱為open-mbus除外）- 主節點必須循環的詢問每個節點設備，並查找數據中的變化。在頻寬可能比較寶貴的應用中，這種方式在應用中消耗頻寬和網路時間，例如在低速率的無線鏈路上。

• Modbus在一個數據鏈路上只能處理247個地址，這種情況限制了可以連接到主控站點的設備數量（再一次指出乙太網TCP/IP除外）

• Modbus傳輸在遠端通訊設備之間緩衝數據的方式進行，有對通信一定是連續的限制，避免了傳輸中的緩衝區漏洞的問題