ModBus通信详解可收藏！.docx

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1、ModBus通信详解，可收藏!BANK亡银行。开放合作共赢共享力Open Cooperation Win-win and Sharing导语：ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编 程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统 结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。ModBus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。网络可支持 247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信 设备决定。采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各 PC执行本身的控制任务。了解Modbus通讯协议是怎么回事，在现场就可以用各种第三方 的

2、小软件做通讯测试了。Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何 种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的 Modbuso Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、 命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出 数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master 端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实 现双向读写。Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外,

3、ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模 式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另 外,Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave 站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修 复后,网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。对于Modbus的ASCII. RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU 协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后 在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送 出去即可。1通讯传送方式：通讯传送分为独立的信息头，和

4、发送的编码数据。以下的通讯传 送方式定义也与ModBusRTU通讯规约相兼容：初始结构二4字节的时间地址码=1字节功能码二1字节数据区二N字节错误校检=16位CRC码结束结构=4字节的时间地址码：地址码为通讯传送的第一个字节。这个字节表明由用户 设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具 有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的 地址码表明将发送到的从机地址，而从机发送的地址码表明回送的从机地址。功能码：通讯传送的第二个字节。ModBus通讯规约定义功能号 为1到127。本仪表只利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送， 通过功能码告诉从机执行什么动作。作

5、为从机响应，从机发送的功能 码与从主机发送来的功能码一样，并表明从机已响应主机进行操作。 如果从机发送的功能码的最高位为1 （比如功能码大与此同时127）,则 表明从机没有响应操作或发送出错。数据区：数据区是根据不同的功能码而不同。数据区可以是实际 数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。CRC码：二字节的错误检测码。2通讯规约：当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接通讯命令， 并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后 把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功 能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任 何信息。1

6、.信息帧结构地址码功能码数据区错误校验码8位8位N x 8位16位地址码：地址码是信息帧的第一字节（8位），从0到2550这个字 节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机 都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。 当从机回送信息时，相当的地址码表明该信息来自于何处。功能码：主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表1-1列出 的功能码都有具体的含义及操作。数据区：数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送 信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉从机 读取寄存器的值，则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取 长度。对于不同的从机，

7、地址和数据信息都不相同。错误校验码：主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时，由于电子噪声或其它一些干扰，信息在传输过程中会发生细微 的变化，错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不 起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验 方法。注：信息帧的格式都基本相同：地址码、功能码、数据区和错误校验码。2 .错误校验冗余循环码（CRC ）包含2个字节，即16位二进制。CRC码由发 送设备计算，放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接 收至I信息的CRC码，比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符，如 果两者不相符，则表明出错。3Modbus支持的功

8、能码：功能码名称读取线圈状态 读取输入状态 读取保持寄存 器读取输入寄存 器强置单线圈 预置单寄存器作用取得一组逻辑线圈的当前状态（0N/0FF）取得一组开关输入的当前状态（0N/0FF）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10111213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

9、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读取通信事件可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记记录编程(184/384484 584)录。如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑14探询（ 184/384可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从484 584)1516强置多线圈预置多寄存器17报告从机标识机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发 送后，本功能码才得发送强置一串连续逻辑线圈的通断把具体的二进制值

10、装入一串连续的保持寄存器可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的 状态18和MICRO可使主机模拟编程功能，修改pc状态逻辑 o4 )1920壬西播政 发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重重置通信链路置顺序字节，鬻用参数显示扩展存储器文件中的数据信息 (584L)21限用参数把通用参数写入扩展存储文件，或修改之 (584L)2264保留作扩展功 能备用_ *保留以备用户 6572功能所用留作用户功能的扩展编码73119非法功能120127保留128255保留留作内部作用用于异常应答4功能码命令详解：在这些功能码中较长使用的是1、2、3、4、5、6号功能码，使 用它们即可实现对下

11、位机的数字量和模拟量的读写操作。1、01号命令，读可读写数字量寄存器(线圈状态)：计算机发送命令：设备地址命令号01起始寄存器地址高8位 低8位读取的寄存器数高8位低8位CRC校验的低8位CRC 校验的高8位例：110100130025欧低蚊高意义如下：设备地址：在一个485总线上可以挂接多个设备，此处的设 备地址表示想和哪一个设备通讯。例子中为想和17号(十进制的17是 十六进制的11）通讯。命令号01 :读取数字量的命令号固定为01。起始地址高8位、低8位：表示想读取的开关量的起始地址 （起始地址为0）。比如例子中的起始地址为19。寄存器数高8位、低8位：表示从起始地址开始读多少个开 关量

12、。例子中为37个开关量。CRC校验：是从开头一直校验到此之前。设备响应：设备地址命令号01返回的字节个数数据1数据2擞据n CRC校验的高8位CRC校验的低8位例:11O1O5CD6BB2OE1B CRC CRCffi意义如下：设备地址和命令号和上面的相同。返回的字节个数：表示数据的字节个数，也就是数据1 , 2.n 中的n的值。数据l.n :由于每一个数据是一个8位的数，所以每一个数据表示8个开关量的值，每一位为0表示对应的开关断开，为1表示 闭合。比如例子中，表示20号（索引号为19）开关闭合，21号断开， 22闭合，23闭合，24断开，25断开，26闭合，27闭合如果询问的开关量不是8的

13、整倍数，那么最后一个字节的高位部分无意义，产 为0。CRC校验同上。2、05号命令，写数字量（线圈状态）：计算机发送命令：设备地址命令号05需下置的寄存器地址高 8位低8位下置的数据高8位低8位CRC校验的低8位CRC 校验的高8位例:ll0500ACFF00CRC 高CRC 低意义如下：设备地址和上面的相同。命令号:写数字量的命令号固定为05。需下置的寄存器地址高8位，低8位：表明了需要下置的开关的地址。4下置的数据高8位，低8位：表明需要下置的开关量的状态。例子中为把该开关闭合。注意，此处只可以是FFOO表示闭合 00 00表示断开，其他数值非法。5 注意此命令一条只能下置一个开关量的状态

14、。设备响应：如果成功把计算机发送的命令原样返回，否则不响应。 3、03号命令，读可读写模拟量寄存器（保持寄存器）：计算机发送命令：设备地址命令号03起始寄存器地址高8位 低8位读取的寄存器数高8位低8位CRC校验的高8位CRC 校验的低8位例：ll03006B0003 CRC 高CRC 低意义如下：1设备地址和上面的相同。 2 命令号:读模拟量的命令号固定为03。 3 起始地址高8位、低8位：表示想读取的模拟量的起始地址 （起始地址为0）。比如例子中的起始地址为107o4寄存器数高8位、低8位：表示从起始地址开始读多少个模 拟量。例子中为3个模拟量。注意，在返回的信息中一个模拟量需要 返回两个

15、字节。设备响应：设备地址命令号03返回的字节个数数据1数据 2.数据n CRC校验的高8 fi CRC校验的低8位例：ll0306022B00000064 CRCB CRCffi意义如下：1设备地址和命令号和上面的相同。2返回的字节个数：表示数据的字节个数，也就是数据1 , 2.n 中的n的值。例子中返回了 3个模拟量的数据，因为一个模拟量需要 2个字节所以共6个字节。3数据l.n :其中数据1数据2分别是第1个模拟量的高8 位和低8位，数据3数据4是第2个模拟量的高8位和低8位，以 此类推。例子中返回的值分别是555,0, 100oCRC校验同上。4、06号命令，写单个模拟量寄存器（保持寄存

16、器）：计算机发送命令：设备地址命令号06需下置的寄存器地址高8位低8位下置的数据高8位低8位CRC校验的高8位CRC校验的低8位例:110600010003 CRC 高CRC 低意义如下：设备地址和上面的相同。命令号:写模拟量的命令号固定为06。需下置的寄存器地址高8位，低8位：表明了需要下置的模 拟量寄存器的地址。下置的数据高8位，低8位：表明需要下置的模拟量数据。比如例子中就把1号寄存器的值设为30注意此命令一条只能下置一个模拟量的状态。设备响应：如果成功把计算机发送的命令原样返回，否则不响应。 5、16号命令，写多个模拟量寄存器（保持寄存器）：计算机发送命令：设备地址命令号16需下置的寄

17、存器地址高8位低8位数据数量高8位数据数量低8位下置的数据高8 位低8位.CRC校验的高8位CRC校验的低8位例:1116000100010005 CRC 高CRC 低意义如下：设备地址和上面的相同。命令号:写模拟量的命令号固定为16。需下置的寄存器地址高8位，低8位：表明了需要下置的模 拟量寄存器的地址。需下置的数据数量高8位，低8位：表明了需要下置的数据 数量，这里为lo下置的数据高8位，低8位：表明需要下置的模拟量数据。比如例子中就把1号寄存器的值设为50设备响应：如果成功把计算机返回的如下命令，否则不响应。设备响应：设备地址命令号16需下置的寄存器地址高8位 低8位数据数量高8位数据数量低8位CRC校验的高8位 CRC校验的低8位,如上例返回：11 16 00 01 00 01 CRCM CRCffiittbank让电子库存因技术创造需求而改变的ITT模式电商平台。以共享经 济理念的创客及工程师为核心、以开放用户生成的数据为基础，为其 提供高性价比的应用解决方案和及时精准的供求信息，快速提高产品 开发周期和生产直通率、提升电子器件的应用附加值。141篇原创内容公众号 而访*I匚银行让更多的3到芯片M