modbus协议标准新版.doc

KJB001-2010 目 录1 概述.22 功能码分类.53 地址分配及功能码使用.6 3.1 开关量输出.63.2 开关量输入.6 3.3 模拟量输入.7 3.4 设备标识信息.73.5 模拟输出及系统参数.73.6 系统参数.204 功能码描述.23 4.1 01(0x01)读线圈.23 4.2 02(0x02)读离散量输入.24 4.3 03(0x03)读保持寄存器.27 4.4 04(0x04)读输入寄存器.29 4.5 05(0x05)写单个线圈.31 4.6 06(0x06)写单个寄存器.33 4.7 15(0x0F)写多个线圈.35 4.8 16(0x10)写多个保持寄存器.37 4.9 43/14(0x2B/0x0E)读设备标识.39 4.10 65(0x41)读标定参数及相关系统参数.41 4.11 66(0x42)写多个标定参数及相关系统参数.41五Modbus异常响应.42六Modbus协议在串行链路上的实现规范.43 6.1 Modbus主/从协议原理.43 6.2 Modbus寻址规则.43 6.3 Modbus帧描述.43 6.4 主站/从站状态图.44 6.4.1 主站状态图.44 6.4.2 从站状态图.45 6.5 串行传输模式.46 6.5.1 Modbus报文RTU帧.47 6.5.2 CRC校验.48一概述 此次Modbus RTU通讯协议标准的制定参照GB/T 195822008基于Modbus协议的工业自动化网络规范。协议中规定了功能码的使用和数据地址的分配，Modbus通讯协议的实现请参照GB/T 195822008基于Modbus协议的工业自动化网络规范。 GB/T 195822008分为三部分： 第1部分：Modbus应用协议； 第2部分：Modbus协议在串行链路上的实现指南； 第3部分：Modbus协议在TCP/IP上的实现指南。 第1部分描述了Modbus事物处理；第2部分提供了有助于开发者在串行链路上实现Modbus应用层的参考信息；第3部分提供了有助于开发者在TCP/IP上实现Modbus应用层的参考信息。GB/T 195822008包括两个通信规程中使用的Modbus应用层协议和服务规范：串行链路上的Modbus 基于TIA/EIA标准：232E和485A；TCP/IP上的Modbus 基于IETF标准：RFC793和RFC791。Modbus是一种请求/应答协议，并提供功能码规定的服务。协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）。特定总线或网络上的Modbus协议映射能够在数据单元（ADU）上引入一些附加字段，如图1.1所示。地址字段功能码数据CRCPDUADU图1.1 通用Modbus通讯帧 在一个正确接收的Modbus ADU中，如果不出现与请求的Modbus功能有关的差错，那么设备至上位机的相应数据字段包括所要求的数据。如果出现与所要求的Modbus功能有关的差错，那么该字段包括一个异常码。当设备对上位机响应时，它使用功能码字段来只是正常(无差错)响应(见图1.2)或出现某中差错(异常响应，见图1.3)。启动请求接收响应执行操作启动响应功能码数据请求功能码数据应答上位机设备图1.2 Modbus事务处理(无差错)对于正常响应，设备仅复制原始功能码。对于异常响应，设备将请求PDU中的原始功能的最高有效位设置逻辑1后返回。启动请求接收响应在操作中检测误差启动误差功能码数据请求异常功能码异常码上位机设备图1.3 Modbus事务处理(异常响应)注意：需要超时管理，以免无期限的等待可能不会出现的应答。 串行通讯链路上Modbus ADU的长度最大为256字节，则Modbus PDU=256-设备地址（1字节）-CRC（2字节）=253字节。Modbus事务处理：图1.4是Modbus事务处理状态图，描述了在设备上Modbus事务处理的一般过程。一旦设备处理请求，就使用相应的Modbus事务处理生成Modbus响应。根据处理结果，可以建立两种类型的响应：一个正常的Modbus响应：响应功能码=请求功能码。一个异常的Modbus响应：1) 用来为上位机提供处理过程中与所发现的差错相关的信息；2) 异常功能码=请求功能码+0x80；3) 提供一个异常码来指示差错原因。等待MB的指示校验功能码校验数据值校验数据地址执行MB功能发送MB响应发送Modbus异常响应异常码=1异常码=2异常码=3异常码=4,5,6接收MB指示有效有效有效有效无效无效无效无效图1.4 Modbus事务处理的状态图注：MB(Modbus Protocol) Modbus协议。二功能码分类 本协议中规定了11种功能码，其功能如表2.1所示：表2.1 功能码分类表功能码功能备注01(0x01)读线圈读开关量输出状态02(0x02)读离散量输入读开关量输入状态、报警标志03(0x03)读保持寄存器读系统参数、模拟量输出值04(0x04)读输入寄存器读模拟量输入值、报警标志05(0x05)写单个线圈写单个开关量输出状态06(0x06)写单个寄存器写单个系统参数、模拟量输出值15(0x0F)写多个线圈写多个开关量输出状态16(0x10)写多个寄存器写多个系统参数、模拟量输出值43/13(0x2B/0x0E)读设备标识读设备标识信息65(0x41)自定义读标定参数及相关系统参数66(0x42)自定义写多个标定参数及相关系统参数三地址分配及功能码使用3.1 开关量输出： 功能码 0x01(读)、0x05(写单个)、0x0F(写多个) 对外公布0x0000H第1路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON0x0001H第2路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON0x0002H第3路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON0x0003H第4路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON0x0004H第5路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON.0x002FH第48路开关量输出通道状态0表示OFF，1表示ON 3.2 开关量输入： 功能码 0x02(读) 对外公布0x0000H第1路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平0x0001H第2路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平0x0002H第3路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平0x0003H第4路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平0x0004H第5路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平.0x002FH第48路开关量输入通道状态0表示OFF/低电平，1表示ON/高电平0x0030H第1路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警0x0031H第2路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警0x0032H第3路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警0x0033H第4路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警0x0034H第5路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警.0x005FH第48路开关量输入报警标志0表示正常，1表示报警3.3 模拟量输入： 功能码0x04(读) 对外公布0x0000H第1路模拟量输入通道值16位整型0x0001H第2路模拟量输入通道值16位整型0x0002H第3路模拟量输入通道值16位整型0x0003H第4路模拟量输入通道值16位整型0x0004H第5路模拟量输入通道值16位整型.0x002FH第48路模拟量输入通道值16位整型0x0030H第1路模拟量输入报警标志 00 无报警；01 上限报警； 02 下限报警；03 上上限报警； 04 下下限报警。0x0031H第2路模拟量输入报警标志 0x0032H第3路模拟量输入报警标志.0x005FH第8路模拟量输入报警标志3.4 设备标识信息：功能码0x2B/0x0E 对外公布0x00厂商名称“ColliHigh”ASII字符串0x01产品代码，即序列号ASII字符串0x02版本号，如“V1.0”ASII字符串0x03厂商网址“”ASII字符串0x04产品名称，如“KL-N4000 Series”ASII字符串0x05型号名称，如“KL-N4118-20mA-232”ASII字符串3.5模拟量输出及系统参数 对外公布 功能码 0x03(读)、0x06(写单个)、0x10(写多个) 0x0000H第1路模拟量输出通道值16位整型0x0001H第2路模拟量输出通道值16位整型0x0002H第3路模拟量输出通道值16位整型0x0003H第4路模拟量输出通道值16位整型0x0004H第5路模拟量输出通道值16位整型.0x002FH第48路模拟量输出通道值16位整型0x0030H0x0032H串口通讯参数：0x0030H设备地址地址范围：12470x0031H通讯波特率编码 01 300bps；02 600bps； 03 1200bps；04 2400bps； 05 4800bps；06 9600bps； 07 19200bps；08 38400bps； 09 57600bps；0A 115200bps。0x0032H串口通讯帧格式编码00 偶检验(默认)；01 奇校验； 02 无校验，2个停止位；03 无校验，1个停止位。0x0033H0x003FH网络通讯参数：0x0033H设备网关低两位低位在前高位在后0x0034H设备网关高两位低位在前高位在后 例如：网关为 0x0033H中的内容为0x0100 0x0034H中的内容为0xA8C00x0035H设备子网掩码低两位低位在前高位在后0x0036H设备子网掩码高两位低位在前高位在后 例如：子网掩码为 0x0035H中的内容为0x01D3 0x0036H中的内容为0x6F7B0x0037H设备IP低两位低位在前高位在后0x0038H设备IP高两位低位在前高位在后 例如：网关为23 0x0037H中的内容为0x7B2F 0x0038H中的内容为0xA8C00x0039H服务器IP低两位低位在前高位在后0x003AH服务器IP高两位低位在前高位在后 例如：网关为4 0x0039H中的内容为0x0E08 0x003AH中的内容为0x64D30x003BH服务器端口16位整型0x003CH设备通讯模式0 TCP；1 UDP。0x003DHAPN0 CMNET；1 CMWAP。0x003EH预留0x003FH预留0x0040HAD滤波参数16位整型0x0041H系统睡眠时间16位整型0x0042H系统工作时间16位整型0x0043H系统参数恢复出厂设置0 不恢复参数；1 恢复参数。0x0044H预留.0x005FH预留0x0060H0x065FH模拟量输入通道参数：0x0060H第1路模拟量输入通道量程零点16位整型0x0061H第2路模拟量输入通道量程零点16位整型0x0062H第3路模拟量输入通道量程零点16位整型0x0063H第4路模拟量输入通道量程零点16位整型.0x008FH第48路模拟量输入通道量程零点16位整型0x0090H第1路模拟量输入通道量程满度16位整型0x0091H第2路模拟量输入通道量程满度16位整型0x0092H第3路模拟量输入通道量程满度16位整型0x0093H第4路模拟量输入通道量程满度16位整型.0x00BFH第48路模拟量输入通道量程满度16位整型0x00C0H第1路模拟量输入通道报警上限16位整型0x00C1H第2路模拟量输入通道报警上限16位整型0x00C2H第3路模拟量输入通道报警上限16位整型0x00C3H第4路模拟量输入通道报警上限16位整型.0x00EFH第48路模拟量输入通道报警上限16位整型0x00F0H第1路模拟量输入通道报警下限16位整型0x00F1H第2路模拟量输入通道报警下限16位整型0x00F2H第3路模拟量输入通道报警下限16位整型0x00F3H第4路模拟量输入通道报警下限16位整型.0x011FH第48路模拟量输入通道报警下限16位整型0x0120H第1路模拟量输入通道报警上上限16位整型0x0121H第2路模拟量输入通道报警上上限16位整型0x0122H第3路模拟量输入通道报警上上限16位整型0x0123H第4路模拟量输入通道报警上上限16位整型.0x014FH第48路模拟量输入通道报警上上限16位整型0x0150H第1路模拟量输入通道报警下下限16位整型0x0151H第2路模拟量输入通道报警下下限16位整型0x0152H第3路模拟量输入通道报警下下限16位整型0x0153H第4路模拟量输入通道报警下下限16位整型.0x017FH第48路模拟量输入通道报警下下限16位整型0x0180H第1路模拟量输入通道报警回差值16位整型0x0181H第2路模拟量输入通道报警回差值16位整型0x0182H第3路模拟量输入通道报警回差值16位整型0x0183H第4路模拟量输入通道报警回差值16位整型.0x01AFH第48路模拟量输入通道报警回差值16位整型0x01B0H第1路模拟量输入通道报警使能0 不使能；1 使能报警。0x01B1H第2路模拟量输入通道报警使能0 不使能；1 使能报警。0x01B2H第3路模拟量输入通道报警使能0 不使能；1 使能报警。0x01B3H第4路模拟量输入通道报警使能0 不使能；1 使能报警。.0x01DFH第48路模拟量输入通道报警使能0 不使能；1 使能报警。0x01E0H第1路模拟量输入通道报警锁存0 不锁存；1 锁存报警。0x01E1H第2路模拟量输入通道报警锁存0 不锁存；1 锁存报警。0x01E2H第3路模拟量输入通道报警锁存0 不锁存；1 锁存报警。0x01E3H第4路模拟量输入通道报警锁存0 不锁存；1 锁存报警。.0x020FH第48路模拟量输入通道报警锁存0 不锁存；1 锁存报警。0x0210H第1路模拟量输入通道偏移量16位整型0x0211H第2路模拟量输入通道偏移量16位整型0x0212H第3路模拟量输入通道偏移量16位整型0x0213H第4路模拟量输入通道偏移量16位整型.0x023FH第48路模拟量输入通道偏移量16位整型0x0240H第1模拟量输入通道上限报警联动116路继电器 0表示联动；1表示不联动 低通道号对应低位： 低字节位0代表第1通道；位7代表第8 通道，高字节位0代表第9通道；位7 代表第16通道。0x0241H第2模拟量输入通道上限报警联动116路继电器0x0242H第3模拟量输入通道上限报警联动116路继电器0x0243H第4模拟量输入通道上限报警联动116路继电器. .0x026FH第48模拟量输入通道上限报警联动116路继电器0x0270H第1模拟量输入通道上限报警联动1732路继电器 0表示联动；1表示不联动 低通道号对应低位： 低字节位0代表第17通道；位7代表第 24通道，高字节位0代表第25通道； 位7代表第32通道。0x0271H第2模拟量输入通道上限报警联动1732路继电器0x0272H第3模拟量输入通道上限报警联动1732路继电器0x0273H第4模拟量输入通道上限报警联动1732路继电器.0x029FH第48模拟量输入通道上限报警联动1732路继电器0x02A0H第1模拟量输入通道上限报警联动3348路继电器 0表示联动；1表示不联动 低字节位0代表第33通道；位7代表第 40通道，高字节位0代表第41通道； 位7代表第48通道。0x02A1H第2模拟量输入通道上限报警联动3348路继电器0x02A2H第3模拟量输入通道上限报警联动3348路继电器0x02A3H第4模拟量输入通道上限报警联动3348路继电器.0x02CFH第48模拟量输入通道上限报警联动3348路继电器0x02D0H第1模拟量输入通道下限报警联动116路继电器0x02D1H第2模拟量输入通道下限报警联动116路继电器0x02D2H第3模拟量输入通道下限报警联动116路继电器0x02D3H第4模拟量输入通道下限报警联动116路继电器.0x02FFH第48模拟量输入通道下限报警联动116路继电器0x0300H第1模拟量输入通道下限报警联动1732路继电器0x0301H第2模拟量输入通道下限报警联动1732路继电器0x0302H第3模拟量输入通道下限报警联动1732路继电器0x0303H第4模拟量输入通道下限报警联动1732路继电器.0x032FH第48模拟量输入通道下限报警联动1732路继电器0x0330H第1模拟量输入通道下限报警联动3348路继电器0x0331H第2模拟量输入通道下限报警联动3348路继电器0x0332H第3模拟量输入通道下限报警联动3348路继电器0x0333H第4模拟量输入通道下限报警联动3348路继电器.0x035FH第48模拟量输入通道下限报警联动3348路继电器0x0360H第1模拟量输入通道上上限报警联动116路继电器0x0360H第2模拟量输入通道上上限报警联动116路继电器0x0360H第3模拟量输入通道上上限报警联动116路继电器0x0360H第4模拟量输入通道上上限报警联动116路继电器.0x038FH第48模拟量输入通道上上限报警联动116路继电器0x0390H第1模拟量输入通道上上限报警联动1732路继电器0x0391H第2模拟量输入通道上上限报警联动1732路继电器0x0392H第3模拟量输入通道上上限报警联动1732路继电器0x0393H第4模拟量输入通道上上限报警联动1732路继电器.0x03BFH第48模拟量输入通道上上限报警联动1732路继电器0x03C0H第1模拟量输入通道上上限报警联动3348路继电器0x03C1H第2模拟量输入通道上上限报警联动3348路继电器0x03C2H第3模拟量输入通道上上限报警联动3348路继电器0x03C3H第4模拟量输入通道上上限报警联动3348路继电器.0x03EFH第48模拟量输入通道上上限报警联动3348路继电器0x03F0H第1模拟量输入通道下下限报警联动116路继电器0x03F1H第2模拟量输入通道下下限报警联动116路继电器0x03F2H第3模拟量输入通道下下限报警联动116路继电器0x03F3H第4模拟量输入通道下下限报警联动116路继电器.0x041FH第48模拟量输入通道下下限报警联动116路继电器0x0420H第1模拟量输入通道下下限报警联动1732路继电器0x0421H第2模拟量输入通道下下限报警联动1732路继电器0x0422H第3模拟量输入通道下下限报警联动1732路继电器0x0423H第4模拟量输入通道下下限报警联动1732路继电器.0x044FH第48模拟量输入通道下下限报警联动1732路继电器0x0450H第1模拟量输入通道下下限报警联动3348路继电器0x0451H第2模拟量输入通道下下限报警联动3348路继电器0x0452H第3模拟量输入通道下下限报警联动3348路继电器0x0453H第4模拟量输入通道下下限报警联动3348路继电器.0x047FH第48模拟量输入通道下下限报警联动3348路继电器0x0480H0x065FH预留0x0660H0x095FH开关量输入通道参数：0x0660H第1路开关量输入通道报警状态0闭合/低电平报警；1断开/高电平报警0x0661H第2路开关量输入通道报警状态0闭合/低电平报警；1断开/高电平报警0x0662H第3路开关量输入通道报警状态0闭合/低电平报警；1断开/高电平报警0x0663H第4路开关量输入通道报警状态0闭合/低电平报警；1断开/高电平报警.0x068FH第48路开关量输入通道报警状态0闭合/低电平报警；1断开/高电平报警0x0690H第1路开关量输入通道报警使能0不使能报警；1使能报警0x0691H第2路开关量输入通道报警使能0不使能报警；1使能报警0x0692H第3路开关量输入通道报警使能0不使能报警；1使能报警0x0693H第4路开关量输入通道报警使能0不使能报警；1使能报警.0x06BFH第48路开关量输入通道报警使能0不使能报警；1使能报警0x06C0H第1路开关量输入通道报警锁存0不锁存报警；1锁存报警0x06C1H第2路开关量输入通道报警锁存0不锁存报警；1锁存报警0x06C2H第3路开关量输入通道报警锁存0不锁存报警；1锁存报警0x06C3H第4路开关量输入通道报警锁存0不锁存报警；1锁存报警.0x06EFH第48路开关量输入通道报警锁存0不锁存报警；1锁存报警0x06F0H第1路开关量输入通道报警联动116路继电器 0表示联动；1表示不联动 低通道号对