Modbus通讯协议详解

"ModBus通讯协议，用于R-系列无纸记录仪与PC机之间的通讯。这份技术规范详细介绍了ModBus协议的传输模式、消息帧、功能代码、数据校验等核心内容，并提供了命令层的定义，包括命令格式、Modbus编址、地址格式、数据类型、变量类型和偏移量等。文档还包含了各种Modbus功能代码的解释，如读取和写入开关量和寄存器的操作，以及异常代码和CRC校验的详细信息。" ModBus协议是一种广泛使用的串行通信协议，尤其在工业自动化领域中应用颇广。该协议定义了设备之间如何交换数据，使得不同制造商的设备能够互相通信。此文档详细阐述了ModBus协议的相关知识，旨在帮助用户理解并实现R-系列无纸记录仪与PC机的ModBus通讯。 1. **传输模式**：ModBus支持多种传输模式，包括串行连接（RS-232、RS-485）和网络连接（TCP/IP）。其中，RS-232适合短距离点对点通信，RS-485则适合长距离多点通信，而TCP/IP则允许通过局域网或互联网进行远程通信。 2. **消息帧**：每个ModBus消息帧包含起始地址、功能代码、数据字段和校验码。起始地址指定接收命令的设备，功能代码定义了要执行的操作，数据字段携带实际传输的信息，校验码用于检测传输错误。 3. **功能代码**：功能代码是消息帧中的关键部分，例如01H用于读取多个离散输入，03H用于读取保持寄存器，05H用于写单个线圈，06H用于写单个寄存器，0FH和10H则分别用于写多个线圈和寄存器。 4. **数据校验**：常用的数据校验方法有奇偶校验、LRC（纵向冗余校验）和CRC（循环冗余校验）。CRC校验提供较高的错误检测能力，是ModBus协议中常用的一种校验方式。 5. **ModBus层次结构**：协议层次结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。在ModBus中，物理层和数据链路层通常由通信硬件和驱动程序处理，应用层则定义了具体的命令和响应格式。 6. **命令层**：详细描述了各种ModBus命令的定义，包括命令的格式、编址方式、数据类型和变量的映射。例如，01H功能代码用于读取一组开关量，03H功能代码可以读取一个或多个寄存器，而05H到10H的功能代码则涉及写操作。 7. **异常代码**：当出现错误时，设备会返回特定的异常代码，如非法数据值、非法地址、设备故障等，帮助调试和识别问题。 8. **CRC检测**：提供了CRC校验的计算方法和实现细节，确保数据在传输过程中的完整性。 这份ModBus通讯协议文档对于理解和实现基于ModBus的系统设计具有重要的参考价值，无论是对于设备制造商还是系统集成商，都能从中获取必要的通信规范和技术指南。