Modbus通讯协议简化

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1、Modbus通讯协议简化V1.02004-5-211Modbus协议概述Modbus协议是主从站通讯协议，用异步串行口完成通讯，物理层采用RS485或RS232。传输速率可以达到115kbps，理论上可接（寻址）一台主站和至多247台从站。受线路和设备的限制，最多可接一台主站和32台从站。Modbus协议的某些特性是固定的，如帧格式、帧顺序、通讯错误和异常情况的处理，以及所执行的功能等，都不能随便改动。其他特性属于用户可选的，如传输介质、波特率、字符奇偶校验、停止位的个数等等，传输模式为RTU。用户所选择的参数对于各个站必须一致，在系统运行时不能改变。1.1Modbus协议传输模式M

2、odbus的传输模式：RTU方式。表1-1RTU传输模式的特性特性RTU编码系统十六进制每个字符的位数起始位1位数据位8位奇偶校验位0或1位停止位1或2位校验和CRC（循环冗余校验）1.2帧Modbus协议的帧（报文）格式：RTU帧。下表是RTU传输模式的一般格式命令帧。从站地址功能码数据校验和8位8位N*8位16位2Modbus协议2.1通讯方式Modbus有两种通讯方式：应答方式和广播方式。应答方式是主站向某个从站（地址1~247）发出命令，然后等待从站的应答；从站接到主站命令后，执行命令，并将执行结果返回给主站作为应答，然后等待下一个命令。广播方式是主站向所有从站发送命令（从站

3、地址为0），不需要等待从站应答；从站接到广播命令后，执行命令，也不向主站应答。除了会送诊断校验外，只有05、06、15、16这四项功能（见2.3）对广播方式有效。2.2Modbus帧Modbus的帧按应答方式分为命令帧（询问帧）和应答帧。命令帧为一般格式命令帧，应答帧有显长度帧和隐长度帧之分，图2-1、2-3、2-4给出了典型的帧格式。从站地功能数据校验址码数据起始寄存器数据起始寄存器数据寄存器数据寄存器和高位地位高位地位图2-1一般格式命令帧从站地址功能码数据长度数据校验和图2-3显长度应答帧从站地址功能码数据校验和图2-4隐长度应答帧2.2.1从站地址字段帧中的从站地址字段表示接

4、收主站报文的从站地址。当从站地址字段为0时，表示所有从站，此时的报文是广播报文。用户必须设定每台从站的专用地址。只有被编址的设备才能对主机的命令（询问）做出应答。从站发送应答报文时，报文中地址的作用是向主站报告正在通讯的是哪台从站。2.2.2功能码字段功能码字段同志从站应执行何种功能。表2-1列出了功能码的意义和作用。2.3节给出了各个功能码对应报文的详细格式和功能。表2-1Modbus功能码功能码名称作用（对主站而言）01读取开出状态取得一组开关量输出的当前状态02读取开入状态取得一组开关量输入的当前状态03读取模出状态取得一组模拟量输出的当前状态04读取模入状态取得一组模拟量输入

5、的当前状态05强制单路开出强制设定某个开关量输出的值06强制单路模出强制设定某个模拟量输出的值07读取异常状态取得从站的一些状态（8位）08回送诊断校验把诊断校验报文送从站，以对通讯处理进行评鉴09编程主机模拟编程器的作用，修改从站逻辑10探询定期探询从站是否已完成某长程序任务11读取事件计数取得通讯状态和通讯事件的次数12读取通讯事件记录取得通讯状态、事件次数、报文数量和至多64个事件13编程主机模拟编程器的作用，修改从站逻辑14探询定期探询从站是否已完成某长程序任务15强制多路开出强制设定从站几个开关量输出的值16强制多路模出强制设定从站几个模拟量输出的值17报告从站标识取得从站

6、类型和运行指示灯的状态18编程主机模拟编程器的作用，修改从站逻辑19重置通讯链路使从站复位于已知状态20-72保留留作扩展功能备用73-119非法功能120-127保留留作内部使用128-255保留用作异常应答2.2.2数据长度字段数据长度字段记录的是随后的数据字段的长度，单位为字符（字节）。数据字段的长度总是被规定为RTU模式下数据字符的总数，数据字符的数量总是按RTU模式下的数据字符计算。2.2.4数据字段数据字段内含有从站执行某项具体功能的信息，或者含有从站应答询问的信息。这些信息可以是数值、地址参数或范围，例如，从哪路开关量或寄存器开始，处理几个开关位或寄存器、开关量或寄存器

7、的值等等。2.2.5校验和字段校验和字段用于检查通讯报文在通讯线路中是否出错。RTU模式传送时，用CRC-16,参见附录A。2.3功能码2.3.1读取开出状态（功能码01）本功能可使主站获得被编址从站的开关量输出的通断状态。起始地址是指从哪一路开关量开始（编号从0开始），数据线圈数是指读取几路。应答帧中的数据是按上述要求读取的开关量数据（每路一位，每8位组成一个字节，最后一个字节的不足部分补0）。本功能不支持广播方式。以下例子是读取17号从站开关量输出02