Modbus波特率是越大越快，越大越好吗？

Modbus协议标准定义了一些常见的波特率，如2400、4800、9600、19200、38400、57600和115200 bps，这个波特率的单位(bps)是bit/s，比如我们常用的波特率9600，意思就是设备一秒钟可以往外发送9600个0或1。

波特率在串口通信中起着至关重要的作用。它决定了数据传输的速度和通信效率。具体而言，波特率越高，数据传输速度越快，通信效率也就越高。然而在实际应用中并不是越大越好，选择合适的波特率也并非一成不变，需要根据具体的应用场景和硬件设备进行调整来选择合适的波特率。

下面列出影响选择Modbus通信波特率的关键因素：

1. 通信距离

长距离通信：波特率越高，信号在传输过程中衰减的可能性越大，因此在长距离通信时，波特率不宜过高。在这种情况下，选择较低的波特率（如最常用的9600bps）可以提高通信的稳定性和抗干扰能力。

短距离通信：在较短的通信距离下，可以选择较高的波特率（如19200bps或115200bps），以提高数据传输速度，我们平时用的Modbus设备配置工具，使用115200bps较多。

2. 通信介质

不同的通信介质有不同的信号衰减和噪声特性，这些都会影响波特率的选择。

RS-485：常见的最高波特率可达115200bps，但是9600bps使用的还是最多。RS-485是一种差分信号传输标准，具有较强的抗干扰能力，支持较长的通信距离和较高的波特率。

例如下图中的方案，以西门子S7-200SMART和三菱FX3U PLC为例，这个方案正是利用了RS-485的这些优势，验证了不同品牌PLC之间能否实现Modbus RTU协议下的无线485通讯。

RS-232：RS-232是一种单端信号传输标准，抗干扰能力相对较弱，适合较短的通信距离。但是最高波特率也可以达到115200bps，但实际应用中往往选择较低的波特率以保证可靠性。

3. 系统负载

低负载：如果系统中需要传输的数据量较少，选择较低的波特率可以满足需求，同时降低功耗和减少电磁干扰。

高负载：如果系统中需要频繁传输大量数据，选择较高的波特率可以提高数据传输效率，减少通信延迟。

4. 通信设备的兼容性

设备限制：不同的设备可能支持的波特率范围不同。选择波特率时需要确保所有通信设备都能支持所选的波特率。如果设备处理速度慢，可能无法支持高波特率的数据传输。

标准推荐：一些工业标准和设备手册中会推荐特定的波特率，以确保最佳的通信性能和兼容性，比如电表推荐的波特率是2400bps，逆变器常用9600bps。

通信设备的处理速度也是选择波特率的一个因素，波特率增加，通信速度会提高，但同时也会增加信号传输的复杂性，对设备的处理能力和传输介质的品质要求更高，过高的波特率可能会导致设备处理不过来。

5. 抗干扰能力

电磁干扰：在存在较强电磁干扰的环境中，选择较低的波特率可以提高通信的抗干扰能力。

噪声：波特率越高，对干扰和噪声的敏感性也越高，而较高的波特率可能会导致误码率增加，因此在高噪声环境中，，选择较低的波特率可以减少误码率。

6. 实际应用需求

根据实际应用的需求来选择合适的波特率，例如某些应用可能对实时性有较高要求，可能需要选择较高的波特率。

实时性要求：如果实际应用对实时性要求较高，可以选择较高的波特率以减少数据传输延迟。

可靠性要求：如果对可靠性要求较高，可以选择较低的波特率以确保数据传输的稳定性。

7.协议类型

Modbus协议有不同的子类型，如Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP等，它们的波特率选择范围可能不同。

通过综合考虑这些因素，可以选择出最适合当前应用场景的波特率，从而确保Modbus通信的可靠性、稳定性和效率。

常见的Modbus波特率

1200：红外通信，红外通信信号相对485线较弱，使用1200更稳定。

2400：电表采集，电表的485通信接口要求的波特率通常是2400bps。

9600：广泛应用于各种工业设备，具有较好的稳定性和抗干扰能力。

115200：适用于对数据传输速率有极高要求并且距离较短的场合，通常应用在使用485转USB配置Modbus设备的情况。

如何选择合适的波特率?

1. 确定通信需求

首先，我们需要明确通信的需求。例如，是需要高速传输大量数据，还是只需要低速传输少量数据?根据具体需求，我们可以确定波特率的范围。

2. 考虑硬件限制

不同的硬件设备对波特率有一定的限制。因此，在选择波特率时，需要考虑硬件设备的最大传输速率，并确保选择的波特率不超过设备的限制。

3. 考虑传输距离

传输距离也是选择波特率的一个重要因素。通常情况下，较长的传输距离需要较低的波特率，以保证数据的可靠传输。

4. 考虑误码率

高波特率下，由于传输速度较快，容易产生误码。因此，在选择波特率时，还需要考虑误码率，并选择一个合适的波特率以降低误码率。

5. 进行实验和测试

在确定一定范围的波特率后，可以进行实验和测试，以找到最佳的波特率。通过比较不同波特率下的通信效果和传输速度，选择最适合的波特率。

总结

波特率是串口通信中最基本且最重要的参数之一。它决定了数据传输的速度和通信效率。选择合适的波特率需要考虑通信需求、硬件限制、传输距离、误码率等因素，并通过实验和测试找到最佳的波特率。

只有合理选择波特率，才能实现可靠的数据传输和高效的串口通信。

审核编辑 黄宇