(合同范本)MODBUS协议(功能码及报文解析)

1、MODBUS协议Modbus是一种串行通信协议，是 Modicon于1979年，为使用可 编程逻辑控制器(PLQ而发表的。事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统(SCADA中，Modbus通常用来连接监控计算机和 remote term inal un it (RTU)

2、。Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。大多数Modbus设备通信通过串口 EIA-485物理层进行1。对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTL是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两 个变种都 使用串行通讯(serial communication )方式。RTU格式后 续的命令/数据 带有循环冗余校验的校验和，而 ASCII格式采用纵向冗余校验的校验 和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变 种的节点通信，反 之亦然对于通过TC

3、P/IP （例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP变种，这种方式不需要校验和的计算。对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。Modbus 有一个扩展版本Modbus Plus （ Modbus+ 或者 MB+ ） ,不过此协定是Modicon 专有的，和Modbus 不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC 勺高速令牌旋转。它使用1Mbit/s 的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压 /水平触发的装置。连接Modbus Plus 到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA （SA85 ,PCI 或者 P

4、CMCIA、线的板卡。Modbus 协议是一个master/slave 架构的协议。有一个节点是master 节点，其他使用Modbus 协议参与通信的节点是slave 节点。 每一个 slave 设备都有一个唯一的地址。在串行和MB 网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbus 命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。一个 ModBus 命令包含了打算执行的设备的Modbus 地址。所有设备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址0 例外，指定地址0 的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会执行，不过不回应指令）。所

5、有的Modbus 命令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus 命令能指令一个RTU 改变它的寄存器的某个值，控制或者读取一个I/O端口，以及指挥设备回 送一 个或者多个其寄存器中的数据。有许多modem和网关支持 Modbus协议）因为 Modbus协议很简单而且容易复制。它们当中一些为这个协议特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短消息和 GPRS勺不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的问题。MODBU S信过程如下图MODBUS RT报文格式起始位设备地功能代址码数据CRC校验结束符T1-T2-T3-T48Bit8Bitn 个 8Bit16BitT1-T2-

6、T3-T4MODBUS ASCI 报文格式起始位设备地功能代码数据LRC校结束符1个字符 2 了 2个字符n个字符 2 了 2个字符MODBUS TCP 文交互标识协议标识报文长度设备标识功能代码数据2字节狈为02字节 2字节 1字节一般为0图字节在也就是设1个字符n个字符前 备地址实际上MODBUS RTU ASCII的内容是完全相同的，不同的的ASCII方式用“：”标识帧起始，用“CR LF标识帧结束。校验采用 L RC把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCII字符。比如在RTU方式下设备地址01只有一个字节，在 ASCII方式下转换成字符串“ 0 1”（16进制的30 31 ）。MO

7、DBUS TC中的设备标识，功能码等与 MODBUS RTU 同，可以认为是在MODBUS RTU文的前边加了一个头，去掉了CRC校验这个oMODBUS、议定义了 4种基本数据类型：可读写位数据，只读位 数据，只读16位数据，可读写16位数据。这些数据分别被称为线圈状 态，输入状态，输入寄存器，保持寄存器MODMODBU协议中定义的这些数据都是一个从地址1开始的数组,访问时需要指明从哪个地址开始访问，访问多少个数据。下表是BUS的功能码ModBus功能码功能010203040506070809101112131415作用名称读取线圈状态读取输入状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF ）取

8、得一组开关输入的当前状态（ON/OFF ）读取输入寄存器强置单线圈预置单寄存器读取异常状态回送诊断校验编程（只用于484）控询（只用于484）读取事件计数读取通信事件记录编程（184/384 484584）探询（184/384 484584）强置多线卷读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制 值强置一个逻辑线圈的通断状态把具体二进值装入一个保持寄存器取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈 定 义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评 鉴 使主机模拟编程器作用，修改 PC从机逻辑可使 主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在 含 有功能码9的报文发送后，本功能码才发送可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成 功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时 可是主机检索每台从机的