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

   

   

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

   

   

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

   

   

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。

   

   

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

   

   

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

   

   

    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

   

   

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

   

   

   
         

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

   

   
         

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

   

   

   

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

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。