工业以太网专题">工业以太网协议主要有以下几种：Modbus TCP/IP（Schneider，1998）、Interbus（Phoenix，1999）、EtherNet/IP（ODVA，1999）、IDA（Vendor Alliance，2000）、HSE（Foundation Fieldbus，2000）、ProfiNet（Profibus，2001）。

EAST极向场电源控制系统由12套电源子系统组成，在空间上具有较强的分散性，需要发送至现场的控制量信号及采集的状态有上千个，如此分散而庞大的信号量要实现实时、可靠的通信最好的解决方法就是采用工业现场总线。考虑到以太网技术的成熟性、开放性及高的性价比，极向场电源控制系统使用德国WAGO公司的以太网总线模块，采用Modbus Tcp/IP协议，Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信，它已成为一种通用工业标准。通过它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络进行集中监控。

Modbus/TCP协议是为制造自动化和过程自动化独立设计的一种开放的现场总线标准。它是MODBUS协议的变异，可以通过TCP/IP的连接来优化现场的通讯。MODBUS/TCP协议定义了通过以太网通讯时，服务器/客户机请求和响应消息的帧格式。如图1所示：

通讯标识、协议标识、单元标识均为16进制0x0000，这是因为底层的IP帧头中已经有类似的标识符。控制器通过IP帧头已经可以识别帧是发给谁的了。消息长度是用来描述此区域后总共还有多少个字节。功能代码是用来描述此帧数据是干什么用的。传输数据是用来描述想要读写的I/O通道，及所传送的数据值。此外, 由于TCP/IP 协议以及链路层的求和校验机制可以保证数据包传递的正确性,所以Modbus/TCP协议中没有定义CRC- 16 或LRC 校验。

WAGO以太网总线通讯时，需要在以太网标准上叠加几种重要的通讯协议。在ISO/OSI标准化模型的第三层网络层上需叠加IP,ICMP和ARP协议，在第四层传输层视传输情况需叠加TCP协议或UDP协议。另外，现场总线适配器还包含了几种额外的用户协议以用于传输和接收数据。其中Modbus/TCP协议用于对模块读取和写入数据，端口号为502；Bootstrap协议用于配置总线IP地址；HTTP协议用于访问总线适配器中存储的HTML页面以监控总线适配器的状态，端口号为80。图2所示为数据传输时协议的叠加情况。

在WAGO以太网总线适配器和控制器的应用层有Modbus协议的多种操作程序，通过这些操作程序实现数字或模拟输入输出数据的对现场总线模块的写入或读出。在极向场电源控制系统中对WAGO总线模块的操作既有读取状态量的操作也有发出控制量的操作，所以通常采用操作程序代码为FC23: 0x0017.