Modbus应用协议详解：功能码与数据模型

Modbus Application Protocol (MAP) 是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，由Modicon公司（现已被施耐德电气收购）在1978年开发，以简化设备间的通信。这份文档主要关注于Modbus-TCP（传输控制协议），它是一种基于TCP/IP网络环境下的Modbus协议变种，用于在远程设备之间交换数据。 1. **介绍**: - Modbus-IDA是Modbus协议的一个开源工具集，提供了解析和调试Modbus网络的功能，包括支持的版本1.1b规格。 2. **文档范围**: - 本规范详细描述了Modbus协议的基本概念、数据编码、数据模型、地址模型以及各种功能码（Function Codes）的定义和使用。重点在于串行线（Serial Line）和TCP/IP网络中的功能代码。 3. **术语与上下文**: - 简要列出了文档中使用的缩写词，例如"MODBUSDatamodel"指的是Modbus数据模型，"MODBUSAddressingmodel"是描述如何设备在通信中定位自己的地址结构。 4. **功能码分类**: - 功能码被分为公共函数代码类别，包括读取 coils（状态）、discrete inputs（输入开关）、holding registers（存储器寄存器）、input registers（输入寄存器）、写单个coil或register、读取异常状态、诊断信息获取、事件计数器和事件日志等。 5. **具体功能代码描述**: - 例如，读取 coils（0x01）用于获取寄存器的状态；写入单个coil（0x05）允许设置设备状态；而读取多路 coils 和 registers（0x0F和0x10）则用于批量数据交换，提高效率。 6. **串行线专用功能**: - 07（0x07）ReadExceptionStatus只适用于串行连接，用于报告错误状态；08（0x08）Diagnostics提供了故障诊断信息；0xB（0x0B）GetCommEventCounter记录通信事件计数；0xC（0x0C）GetCommEventLog则返回通信事件日志。 7. **协议细节**: - 数据编码通常采用ASCII或RTU（Remote Terminal Unit）模式，前者适用于文本友好型设备，后者更注重速度和效率。Modbus数据模型定义了设备的内存布局和寻址方式。 通过这份文档，用户可以深入理解Modbus-TCP协议的工作原理，如何有效地进行设备通信，以及如何解析和发送不同功能码以获取所需的数据。对于从事工业自动化、PLC编程或物联网应用的工程师来说，理解和掌握Modbus协议是至关重要的。