Modbus通信协议详解与应用
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更新于2024-09-13
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"Modbus是一种广泛应用的工业通信协议,它定义了如何在设备间交换数据。此协议基于主从架构,允许一个主设备(如PC)与最多32个从设备进行通信。通信过程由主站发起,信息帧在RS485/232回路上以字节为单位异步传输,波特率可选2400, 4800, 9600或19200bps。每个数据帧包含地址码、功能码、数据区和CRC错误校验码。地址码范围为1-254,功能码定义了不同的操作,如01H用于读取开关量,03H用于读取寄存器,05H用于设置单个开关量。若接收信息中功能码的最高位为1,表示响应或数据错误。CRC-16校验用于检测数据传输中的错误。"
在Modbus通信协议中,有以下几个关键知识点:
1. **主从架构**:通信网络遵循主从结构,由主站启动通信,从站只能响应主站的请求,不能主动发送信息。
2. **信息帧格式**:每个通信数据包由地址码、功能码、数据区和错误校验码组成。地址码标识接收设备,功能码定义了请求或响应的类型,数据区携带具体的数据,而CRC校验码用于检查数据传输的准确性。
3. **波特率**:支持多种波特率,包括2400, 4800, 9600和19200bps,这决定了数据传输的速度。
4. **功能码**:功能码是通信的核心,例如:
- `01H`:读取开关量,用于获取模块的数字输入或输出状态。
- `03H`:读取寄存器,用于读取模拟量或其他寄存器数据,数据以双字节对的形式返回。
- `05H`:设置单个开关量,允许主站改变模块的位存储器状态。
5. **CRC校验**:CRC-16错误校验码是数据帧的一部分,用于检测传输过程中可能发生的错误。它通过计算数据的校验和来验证信息的完整性。
6. **地址范围**:从站地址范围为1到254,这允许连接大量设备到同一网络。
7. **异常响应**:如果从站收到的功能码不正确或超出其能力,它将以功能码最高位为1的响应作为错误指示。
Modbus协议因其简单性和广泛支持,在工业自动化领域被广泛应用,允许不同厂商的设备之间进行有效的通信。理解和掌握这些基础知识对于进行Modbus开发至关重要。
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hychyc_2008
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