Modbus Tcp协议
一：modbus起源1.起源
Modbus由Modicon公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。
Modbus通信协议具有多个变种，此中有支持串口，以太网多个版本，此中最著名的是Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP三种
此中Modbus TCP是在施耐德收购Modicon后1997年发布的。
[*]分类：
1）Modbus RTU
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e334b2074ce448588b796d8003d1d3a0.png
运行在串口上的协议，采用二进制表现情势以及紧凑的数据结构，通信效率较高，应用比较广泛
2）Modbus ASCII
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/4c3e84450811415b8fa35157753250ad.png
运行在串口上的协议，采用ASCII码举行传输，而且每个字节的开始和竣事都有特殊字符作为标记，传输效率远远低于Modbus RTU，一样平常只有通讯量比较少时才会思量它。
注：在ASCII模式下，每个8位的字节被拆分成两个ASCII字符举行发送，好比十六进制0xAF（1010 1111），会被分解成ASCII字符“A”（0100 0001）和”F”（0100 0110）举行发送，其发送量显然比RTU增加一倍。
3）Modbus TCP
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/06d05ed22c3843d78ec32b5832aaa97a.png
运行在以太网上的协议
[*]优势：
免费、简单、容易使用
[*]应用场景：
Modbus协议是现在国内工业范畴应用最多的协议，不但PLC装备，各种终端装备，好比水控机、水表、电表、工业秤、各种采集装备。
[*]ModbusTCP特点（掌握）：
1）采用主从问答式通信
2）Modbus TCP是应用层协议，基于传输层的TCP举行通信的
注：更好的明白网络模子的分层特点：
各层之间独立，每一层不需要知道下一层如何实现
当任何一层发生变革时，只要层间接口关系保持稳定，则这层以上或以下层不受影响。
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/2afa38b8cd494481a2cdce44bb7e7cd8.png
3）Modbus TCP端口号默认502
[*]ModbusTCP的协议格式
ModbusTcp协议包罗三部分：报文头、功能码、数据
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5587fd1cea0c4a8193934d46d27bfcf5.png
MBAP:Modbus Application Protocol (modbus报文头)
PDU：Protocol Data Unit（协议数据单元）
Modbus TCP/IP协议最大数据帧长度为260字节
1.报文头
包罗7个字节
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二:寄存器
一共有四种范例的寄存器，分别是：线圈、离散量输入、输入寄存器、保持寄存器。
离散量和线圈其实就是位寄存器（每个寄存器数据占1字节），工业上重要用于控制IO装备。输入和保持寄存器是字寄存器（每个寄存器数据占2个字节），工业上重要用于存储工业装备的值。
[*]离散量和线圈其实就是位寄存器（每个寄存器数据占1字节），工业上重要用于控制IO装备。
线圈寄存器，类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。所以一个byte就可以同时控制8路的信号。好比控制外部8路io的高低。 线圈寄存器支持读也支持写，写在功能码里面又分为写单个线圈寄存器和写多个线圈寄存器。
读可以用一个功能码表现读多个大概读单个
对应3个功能码
离散输入寄存器，离散输入寄存器就相当于线圈寄存器的只读模式，他也是每个bit表现一个开关量，而他的开关量只能读取输入的开关信号，是不能够写的。好比我读取外部按键的按下照旧松开。
对应功能码1个
2. 输入和保持寄存器是字寄存器（每个寄存器数据占2个字节），工业上重要用于存储工业装备的值。
保持寄存器，这个寄存器的单位不再是bit而是两个byte，也就是可以存放具体的数据量的，而且是可读写的。好比空调检测到的室温，这是不可以修改的，因为室温是根据实际的物理情况决定的。
功能码有对应的三个
输入寄存器，这个和保持寄存器类似，但是也是只支持读而不能写。一个寄存器也是占据两个byte的空间。类比我我通过读取输入寄存器获取现在的温度传感器的值
对应的功能码也就一个
总结：
读都是可以一个功能码读多个或单个的。而写是分为写单个和写多个需要两个功能码。
所以对于只读的寄存器都只有一个功能码，而可读可写的寄存器都有三个功能码
[*]
[*]功能码
功能码占一个字节
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c67ee6140bc3420a9dbe46f00261dc9a.png
写多个线圈0X0F
写多个保持寄存器0X10
具体协议分析可参考：
实例分享 | ModbusTCP报文详解
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/bae5062605784be7a5f2b40d36135f8c.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/eacc5684c8434bc4be2b03d62153e2e6.png
读数据：
主机--》从机
报文头----功能码---起始地点---数目
从机---》主机
报文头----功能码---字节计数---数据
写单个线圈
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/925ab4f4974e4fa8bc9b5138385a6327.png
写单个
主机--》从机
报文头---功能码---地点--- 通/断标记 /数据
从机--》主机
原文返回
写多个线圈寄存器
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/785c1ae590944ccdabdf980dafc5628e.png
https://i-blog.csdnimg.cn/direct/c6225109020c4aa482425983f3718906.png
写多个
主机--》从机
报文头---功能码--起始地点--数目--字节计数--数据
从机--》主机
报文头---功能码--起始地点--数目
主机询问数据流
00 00 00 00 00 06 01 03 00 63 00 02
03：功能码
0x0063：起始地点 6*16+3=99 ,40100
0002：个数 40100 40101
从机应答数据流
00 00 00 00 00 07 01 03 04 02 13 30 08
03：功能码
04：字节计数
0213 ：40100数据
3008： 40101数据
练习：
[*]读传感器数据，读1个寄存器数据，写出主从数据收发协议。
00 00 00 00 00 06 11 01 00 01 00 01
00 00 00 00 00 04 11 01 01 00
[*]写出控制IO装备开关的协议数据，操作1个线圈,置1。
00 00 00 00 00 06 11 05 00 63 ff 00
00 00 00 00 00 06 11 05 00 63 ff 00
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