Modbus协议中文版【完整版】.pdf

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1、GB/T××××—××××第一部分：Modbus协议1引言1.1范围MODBUS是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。自从1979年出现工业串行链路的事实标准以来，MODBUS使成千上万的自动化设备能够通信。目前，继续增加对简单而雅观的MODBUS结构支持。互联网组织能够使TCP/IP栈上的保留系统端口502访问MODBUS。MODBUS是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。MODBUS功能码是MODBUS请求/应答PDU的元素。本文件的作用是描述MODBUS

2、事务处理框架内使用的功能码。1.2规范性引用文件1．RFC791，互联网协议，Sep81DARPA2．MODBUS协议参考指南RevJ,MODICON，1996年6月，doc#PI_MBUS_300MODBUS是一项应用层报文传输协议，用于在通过不同类型的总线或网络连接的设备之间的客户机/服务器通信。目前，使用下列情况实现MODBUS：以太网上的TCP/IP。各种媒体（有线：EIA/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A；光纤、无线等等）上的异步串行传输。MODBUSPLUS，一种高速令牌传递网络。MODBUS

3、应用层基于TCP的ModbusTCPIP其它MODBUS+/HDL主站/从站以太网II/802.3其它物理层EIA/TIA-232或以太网物理层EIA/TIA-485图1：MODBUS通信栈2缩略语ADU应用数据单元2GB/T××××—××××HDLC高级数据链路控制HMI人机界面IETF因特网工程工作组I/O输入/输出设备IP互连网协议MAC介质访问控制MBMODBUS协议MBAPMODBUS协议PDU协议数据单元PLC可编程逻辑控制器TCP传输控制协议3背景概要MODBUS协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信。MODBUS通信

4、驱动器PLCHMII/OI/OPLCI/OMODBUSONTCP/IP网关网关网关MMOODDPLCBUBPLCMODBUSUSSONMB+OOHMINNI/ORRSS驱动器234I/O285I/OI/O驱动器驱动器图2：MODBUS网络体系结构的实例每种设备（PLC、HMI、控制面板、驱动程序、动作控制、输入/输出设备）都能使用MODBUS协议来启动远程操作。在基于串行链路和以太TCP/IP网络的MODBUS上可以进行相同通信。一些网关允许在几种使用MODBUS协议的总线或网络之间进行通信。4总体描述4.1协议描述MODBUS协议定

5、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协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。3GB/T××××—××××ADU地址域功能码数据差错校验PDU图3：通用MODBUS帧启动MODBUS事务处理的客户机创建MODBUS应用数据单元。功能码向服务器指示将执行哪种操作。MODBUS协议建立了客户机启动的请求格式。用一个字节编码MODBUS数据单元的功能码域。有效的码字范围是十进制1-255（128-255为异常响应保留）。当从客户机向服务器设备发送报文时，功能码域通知服务器执行哪种操

6、作。向一些功能码加入子功能码来定义多项操作。从客户机向服务器设备发送的报文数据域包括附加信息，服务器使用这个信息执行功能码定义的操作。这个域还包括离散项目和寄存器地址、处理的项目数量以及域中的实际数据字节数。在某种请求中，数据域可以是不存在的（0长度），在此情况下服务器不需要任何附加信息。功能码仅说明操作。如果在一个正确接收的MODBUSADU中，不出现与请求MODBUS功能有关的差错，那么服务器至客户机的响应数据域包括请求数据。如果出现与请求MODBUS功能有关的差错，那么域包括一个异常码，服务器应用能够使用这个域确定下一个执行的操

7、作。例如，客户机能够读一组离散量输出或输入的开/关状态，或者客户机能够读/写一组寄存器的数据内容。当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。对于一个正常响应来说，服务器仅对原始功能码响应。客户机服务器启动请求功能码数据请求执行操作启动响应接收响应操作码数据响应图4：MODBUS事务处理（无差错）对于异常响应，服务器返回一个与原始功能码等同的码，设置该原始功能码的最高有效位为逻辑1。4GB/T××××—××××客户机服务器启动请求功能码数据请求在操作中检测的差错启动差错接收响应差错码

8、异常码图5MODBUS事务处理（异常响应）F注释：需要管理超时，以便明确地等待可能不会出现的应答。串行链路上第一个MODBUS执行的长度约束限制了MODBUSPDU大小（最大RS485ADU=256字节）。因此，对串行链