Modbus Client 和 Server 的差異 - 深入淺出的說明
前言：什麼是 Modbus？
Modbus 是一種工業通訊協議，常用於自動化系統中，用來讓不同的設備之間交換數據。
簡單來說，Modbus 是一種語言，讓設備可以**「聽懂彼此的話」**。在 Modbus 通訊中，設備會扮演 Client（客戶端）或 Server（伺服端）的角色，這兩者各有職責，分工合作。
核心概念：Client 和 Server 的關係
用一個生活中的例子來說明：
• Client 就像一位主動「提問的學生」。它負責問問題，例如：「現在溫度是多少？」或「請幫我開啟設備。」
• Server 就像一位「解答的老師」。它負責回答問題，或者根據請求完成指令，例如：「目前溫度是 25°C。」或者「設備已啟動。」
詳細比較
| 特性 | Modbus Client(客戶端) | Modbus Server(伺服端) |
|---|---|---|
| 角色定位 | 主動發起請求 | 被動等待請求 |
| 主要功能 | 發送指令(讀取或寫入數據)主動查詢Server狀態 | 回應Client的請求-提供或更新數據 |
| 應用角色 | 控制系統(如 PLC、SCADA、人機介面) | 現場設備(如感測器、驅動器、I/O 模組) |
| 數據流動方向 | 發送請求給 Server，等待回應 | 回應 Client，數據僅在請求後提供 |
| 通訊邏輯複雜度 | 比較複雜，負責管理所有通訊流程 | 比較簡單，僅需回應收到的請求 |
| 通訊主動性 | 主動(Always 問問題) | 被動(只回答問題) |
深入剖析
1、Client 的特性與功能
• 主動發送求：Client 負責「開始對話」，比如向 Server 問：「請提供目前的電壓數據。」或者「把這個繼電器打開。」• 例子：SCADA 系統透過 Modbus Client 向現場的感測器詢問壓力值，然後根據數據決定控制動作。
2、Server 的特性與功能
• 被動回應請求：Server 不會主動說話，只有在收到 Client 的請求後才回應，例如回覆數據或完成指令。
• 例子：現場的溫度感測器作為 Modbus Server，接收到 Client 的讀取請求後，回覆：「當前溫度是 23°C。」
模擬場景：點餐與上菜
假設我們在餐廳中點餐：
• Client = 顧客：顧客是主動方，他負責點菜（請求）。
• Server = 服務員：服務員是被動方，他根據顧客的需求來上菜（回應請求）。
客戶端可能會說：「我想要點一碗拉麵。」服務員會回覆：「好的，拉麵馬上來。」或者說：「對不起，拉麵已經售罄。」
Modbus 通訊中的典型應用場景
1、Client - PLC：
• PLC 作為 Client 向現場的 Server（如感測器）讀取溫度數據。
• 再將這些數據傳遞給 SCADA 系統，讓操作員監控現場情況。
2、Server - 驅動器：
• 伺服驅動器作為 Server，接收 Client 的控制指令，例如：「請設置轉速為 1500 RPM。
• 完成後回覆：「設置已完成。」
提問時間（Q&A）
Q：為什麼 Client 和 Server 不可以互換角色？
A：因為 Modbus 的設計是針對工業自動化需求，其中數據的主動方和被動方分工明確。如果角色互換，會導致通訊混亂，甚至無法完成任務。
Q：可以有多個 Client 和 Server 嗎？
A：可以。在 Modbus 網絡中，通常一個 Client 可以對多個 Server 發送請求（多對多架構）。但一個 Server 一次只能處理一個 Client 的請求。
總結
• Modbus Client 是「主動發問的人」，而 Server 是「提供答案的人」。• 它們分工合作，保證自動化系統能高效地進行數據交換。
練習
• 想像你的角色是 Modbus Client，試著設計一個問題來詢問 Server，例如：「請提供目前的壓力值？」然後思考 Server 可能會如何回應。透過以上例子與練習，學員應該能輕鬆掌握 Modbus Client 和 Server 的基本差異。如果還有問題，歡迎提出討論！
