modbus 协议详解

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1、Modbus 协议详解1PI-MBUS-300 Modbus Protocol 1 第一章 Modbus 协议 □ 介绍Modbus 协议介绍 □ 两种串行传输模式 □ 信息帧 □ 错误检查方法 Modbus Protocol PI-MBUS-300 2 Modbus 协议介绍 Modbus 可编程控制器之间可相互通讯，也可与不同网络上的其他设备进行通讯，支撑网络有Modicon 的Modbus 和Modbus+ 工业网络。网络信息存取可由控制器内置的端口，网络适配器以及Modicon 提供的模块选件和网关等设备实现，对OEM(机械设备制

2、造商)来说，Modicon 可为合作伙伴提供现有的程序，可使Modbus+网络紧密地集成到他们的产品设计中去。 Modicon 的各种控制器使用的公共语言被称为 Modbus 协议， 该协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus 网络上进行通讯时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址， 并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus 协议将此信息传送出去。 在其他网络上使用时，数据包和数据帧中也包含着Modbus 协议。如，Modbus+或MAP 网络

3、控制器中有相应的应用程序库和驱动程序，实现嵌入式Modbus 协议信息与此网络中用子节点设备间通讯的特殊信息帧的数据转换。 该转换也可扩展，处理节点地址，路由，和每一个特殊网络的错误检查方法。如包含在Modbus 协议中的设备地址，在信息发送前就转换成节点地址，错误检查区也用于数据包，与每个网络的协议一致，最后一点是需用Modbus 协议，写入嵌入的信息，定义应处理的动作。 PI-MBUS-300 Modbus Protocol 3 图1 说明了采用不同通讯技术的多层网络中设备的互连方法。在信息交换中，嵌入到每个网络数据包中的Modbus

4、 协议，提供了设备间能够交换数据的公共的语言。 图1：Modbus 协议应用示意图 * MB+为 Modbus 主处理器 4 个Modus 设备或网络编程器 编程器 (去MB+) S980(去MAP) AT/HC-984 和 HOST/MMHI AT/HC-984 和 HOST/MMHI 984A/B S985 Modbus Protocol PI-MBUS-300 4 Modbus 上的数据传输 Modicon 控制器上的标准Modbus 端口是使用一个RS-232 兼容的串行接口，定义了连接器，接线电缆，信号等级，传输波特率，和奇偶校

5、验，控制器可直接或通过调制解调器(以后简称Modems)接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术，即主机能起动数据传输，称查询。而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应， 或处理查询所要求的动作。典应的主机设备应包括主处理器和编程器。典应的从机包括可编程控制器。 主机可对各从机寻址，发出广播信息，从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询，无响应返回Modbus 协议报据设备地址，请求功能代码，发送数据，错误校验码，建立了主机查询格式，从机的响应信息也用Modbus 协议组织，它包括确认动作的代码，返回数据和错误校验码。若在接收

6、信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时，从机会组织一个错误信息。并向主机发送作为响应。 在其它总线上传输数据 除标准的Modbus 功能外，有些Modcon 控制器内置端口或总线适配器，在Modbus+总线上实现通讯或使用网络适配器，在MAP 网络上通讯。 在这些总线上，控制器间采用对等的技术进行通讯，即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送。因此，一台控制器既可作为从机，也可作为主机，常提供多重的内部通道，允许并列处理主机和从机传输数据 PI-MBUS-300 Modbus Protocol 5 在信息级，尽管网络通讯方法是对等

7、的，但Modbus 协议仍采用主从方式，若一台控制器作为主机设备发送一个信息，则可从一台从机设备返回一个响应，类似，当一台控制器接受信息时， 它就组织一个从机设备的响应信息，并返回至原发送信息的控制器。 查询响应周期： 图2：主从查询响应周期 查询： 查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息，如功能代码03 将查询从机，并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地址及数量，错误校验区的一些信息，为从机提供一种校验方法，以保证信息内容的完整性。 响应：

8、 从机正常响应时，响应功能码是查询功能码的应答，数据字节包含从机采集的数据，如寄存器值或状态。如出现错误，则修改功能码，指明为错误响应。并在数据字节中含有一个代码，来说明错误，错误检查区允许主