Modbus on TCP、IP标准协议(中文版).pdf

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1、GB/T××××—××××第三部分：Modbus协议在TCP/IP上的实现指南88GB/T××××—××××1引言1.1范围这个文件的范围是介绍TCP/IP上的MODBUS报文传输服务，提供参考信息以帮助软件开发者使用这种服务。这个文中不包括MODBUS功能码的编码内容，这些信息请参阅MODBUS协议规范[2]。这个文件准确而全面地描述了MODBUS报文传输服务的实现。其目的是便于在那些使用MODBUS报文传输服务的设备之间进行可互操作。这个文件主要由三部分组成：l在TCP/IP上的MODBUS协议概述lMODBUS客户机、服务器和网关工具的功能描述l针对一个MODBUS

2、实现实例的目标模型建议的实现准则。1.2客户机/服务器模型MODBUS报文传输服务提供设备之间的客户机/服务器通信，这些设备联接在一个Ethernet（以太网）TCP/IP网络上。这个客户机/服务器模式是基于4种类型报文：lMODBUS请求lMODBUS证实lMODBUS指示lMODBUS响应请求指示MODBUS客户机MODBUS服务器确认正式响应MODBUS请求是客户机在网络上发送用来启动事务处理的报文MODBUS指示是服务端接收的请求报文MODBUS响应是服务器发送的响应信息MODBUS证实是在客户端接收的响应信息MODBUS报文传输服务（客户机/服务器模型）用于实时

3、信息交换：l在两个设备应用程序之间l在设备应用和其它设备之间l在HMI/SCADA应用程序和设备之间l在一个PC和一个提供在线服务的设备程序之间1.3规范性引用文件这章给出了在这个文件之前喜欢阅读的文件列表：[2]MODBUS协议规范[4]RFC112289GB/T××××—××××2缩略语ADU应用数据单元IETF因特网工程工作组IP互连网协议MAC介质访问控制MBMODBUSMBAPMODBUS协议PDU协议数据单元PLC可编程序逻辑控制器TCP传输控制协议BSD伯克利软件分配MSL最大段寿命90GB/T××××—××××3背景概要3.1协议描述3.1.1总体通信结构

4、MODBUSTCP/IP的通信系统可以包括不同类型的设备：l连接至TCP/IP网络的MODBUSTCP/IP客户机和服务器设备l互连设备，例如：在TCP/IP网络和串行链路子网之间互连的网桥、路由器或网关，联接，该子网允许将MODBUS串行链路客户机和服务器终端设备连接起来。MODBUS客户机串行链路MODBUSMODBUS客户机客户机TCP/IPTCP/IP客户机TCP/IP网关MODBUSTCP/IPMODBUSMODBUS服服务器串MODBUSMODBUS行链路务器串行链路服务器服务器TCP/IPTCP/IP服务器TCP/IP网关MODBUS串行链路图1：MODBU

5、STCP/IP通信结构MODBUS协议定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。ADU地址域功能码数据差错校验PDU图2：通用MODBUS帧启动MODBUS事务处理的客户机建立MODBUS应用数据单元。这个功能码向服务器指示执行执行哪种操作。91GB/T××××—××××3.1.2TCP/IP上的MODBUS应用数据单元这节描述了MODBUSTCP/IP网络中进行的MODBUS请求或响应的封装。MODBUSTCP/IPADUMBAP报文头功能码数据PDU图3：TCP/IP上的

6、MODBUS的请求/响应在TCP/IP上使用一种专用报文头识别MODBUS应用数据单元。将这种报文头称为MBAP报文头（MODBUS协议报文头）。这种报文头提供一些与串行链路上使用的MODBUSRTU应用数据单元比较的差别：l用MBAP报文头中的单个字节单元标识符取代MODBUS串行链路上通常使用的MODBUS从地址域。这个单元标识符用于设备的通信，这些设备使用单个IP地址支持多个独立MODBUS终端单元，例如：网桥、路由器和网关。l用接收者可以验证完成报文的方式设计所有MODBUS请求和响应。对于MODBUSPDU有固定长度的功能码来说，仅功能码就足够了。对于在请求或响

7、应中携带一个可变数据的功能码来说，数据域包括字节数。l当在TCP上携带MODBUS时，即使将报文分成多个信息包来传输，办事在MBAP报文头上携带附加长度信息，以便接收者能识别报文边界。显式和隐式长度规则的存在以及CRC-32差错校验码的使用（在以太网上）将对请求或响应报文产生极小的未检出干扰。3.1.3MBAP报文头描述MBAP报文头包括下列域：域长度描述客户机服务器事务元标识符2个字节MODBUS请求/响客户机启动服务器从接收的请求中重应事务处理的识别新复制码协议标识符2个字节0=MODBUS协议客户机启动服务器从接收的请求