一、Modbus協(xié)議

Modbus早間是由Modicon（現(xiàn)為施耐德電器）于1979年開發(fā)的串行通信協(xié)議，最初用于PLC間的數(shù)據(jù)交換，成為工業(yè)自動化中最早且最廣泛采用的串口通信標準。它有多個變體，包括Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP，支持通過RS-232/RS-485串行通信和以太網(wǎng)傳輸。Modbus采用主從結構，主站發(fā)起請求，多個從站根據(jù)請求進行響應。它使用線性總線拓撲，通過RS-232或RS-485物理層連接設備。Modbus協(xié)議簡潔且穩(wěn)定，廣泛應用于各種工控自動化系統(tǒng)，且至今仍在不斷發(fā)展，支持新的變體如Modbus/TCP。

二、USS協(xié)議

USS（通用串行接口）協(xié)議是西門子開發(fā)的串行通信協(xié)議，專用于控制其AC和DC驅動器系列，支持讀取/寫入過程數(shù)據(jù)、監(jiān)控寄存器，并通過總線修改驅動器參數(shù)。USS協(xié)議也采用主從結構，主站通常為PLC，從站為驅動器，使用RS-485物理層。它允許在驅動器上進行精確的控制和監(jiān)控，廣泛應用于西門子的SINAMICS和MICROMASTER等變頻器系列。USS協(xié)議已演變?yōu)镻rofibus-DP驅動器配置文件，適用于更廣泛的設備，如Danfoss、Eurotherm等。與Modbus相比，USS協(xié)議是專門為西門子的驅動器和控制器定制的，且在設備間的數(shù)據(jù)交換和控制上具有更高的定制性和精確性。

三、USS協(xié)議和MODBUS協(xié)議的主要區(qū)別

（一）通信架構：主從模式與數(shù)據(jù)傳輸

Modbus和USS協(xié)議都采用主從模式，其中Modbus協(xié)議的主站可以是任何設備（如PLC、計算機等），從站是感應器、執(zhí)行器等外部設備。主站通過請求和響應形式傳輸數(shù)據(jù)，主站發(fā)送請求，從站返回數(shù)據(jù)。而USS協(xié)議的主站通常是西門子的PLC（如S7系列），從站是西門子控制器。USS不僅傳輸控制參數(shù)，還支持獲取和修改運行參數(shù)，專注于驅動控制和監(jiān)控。

（二）傳送數(shù)據(jù)：信息結構形態(tài)編碼

在傳送數(shù)據(jù)方面，Modbus協(xié)議根據(jù)存儲器（Registers）完成數(shù)據(jù)的傳輸，每一個存儲器可以承載不同種類的數(shù)據(jù)信息，如離散變量鍵入、離散變量導出、鍵入存儲器、維持存儲器等。這種存儲器在數(shù)據(jù)傳輸中扮演著關鍵人物角色，域名用不同的功能碼來訪問這種存儲器。

USS協(xié)議則更加專注于驅動器的操作控制監(jiān)管。它消息格式簡約，關鍵傳送控制代碼（如運行、終止、速度調整等）以及設備配置信息。因為USS協(xié)議的運用比較專一，因而它的功能比Modbus協(xié)議的作用要簡化很多。

（三）主要用途和設備適用

Modbus協(xié)議廣泛應用于各種機器設備之間的通信，如PLC、感應器、變頻調速器、執(zhí)行機構等。Modbus的優(yōu)勢是其開放式，設備生產(chǎn)廠家可以根據(jù)實際情況完成Modbus適用，這使其變成跨知名品牌設備機房的要求通訊協(xié)議。

USS協(xié)議則專門用來西門子機器設備，特別是在其變頻調速器、控制器和PLC之間的通信中應用較為廣泛。雖然USS協(xié)議僅限特殊廠家的機器設備，但它在這種設備之間的兼容模式和高效化上面有明顯優(yōu)點。

（四）性能和傳輸速度

Modbus協(xié)議性能某些情況下可能會受到其數(shù)據(jù)文件結構與傳輸速度限制。特別是在串口通信模式中，Modbus RTU一般的傳輸速度比較低，盡管能通過Modbus TCP提升速度，但是其通信的延遲和網(wǎng)絡帶寬仍然是一個制約因素。

與其不一樣，USS協(xié)議在降低控制器層面表現(xiàn)的更高效。因其專門給西門子的驅動和PLC設計方案，USS可以在各種設備之間給予更快地通訊速度與較低的延遲時間。其致力于少量實際操作傳送數(shù)據(jù)，而非繁雜的機器通信，因而在一定運用中，它的性能明顯優(yōu)于Modbus。

（五） 穩(wěn)定性與可擴展性

Modbus協(xié)議的穩(wěn)定性比較高，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境里，它已被證明在各類設備機房的長時間運行中安全可靠。但是，Modbus的可擴展性較為有限，特別是在必須聯(lián)接很多設備和應用繁雜算法設計時，Modbus很有可能不能滿足更為復雜要求。

USS協(xié)議在西門子機器的控制中展示出相對較高的穩(wěn)定性和可靠性，但是它的可擴展性也相對較弱，由于其設計關鍵能夠滿足特殊機器設備（如西門子變頻調速器）的需要。如果涉及到跨知名品牌機器設備的通信，USS協(xié)議的適用范圍會受到非常大限定。

四、挑選協(xié)議的參考標準

在選擇用Modbus或USS協(xié)議時，客戶應該根據(jù)設備型號、業(yè)務需求及其通訊自然環(huán)境來作出決策。假如需要實現(xiàn)多個品牌設備之間的互用，Modbus可謂是更加合適的選擇。它開放性和跨知名品牌兼容模式進而在各種工業(yè)工業(yè)自動化中廣泛應用。但是如果應用領域牽涉到很多西門子機器的控制和監(jiān)管，USS協(xié)議則以其高效率、專業(yè)化的設計而更有優(yōu)勢。