MODBUS应用协议规格说明

"Modbus应用协议是工业设备间通信的一种标准协议，由Modicon公司（现Schneider Electric）于1979年创建。它是一种简单、有效的串行通信协议，被广泛应用于PLC、变频器、仪表和其他自动化设备之间。Modbus协议定义了设备如何交换数字或模拟信息，主要分为ASCII、RTU（远程终端单元）和TCP/IP三种模式。此文档详细描述了Modbus协议的应用层规范，包括协议描述、数据编码、数据模型、地址模型、功能码分类以及各个功能码的具体操作。" 在Modbus应用协议中，有以下几个关键知识点： 1. **协议描述**：Modbus协议是一个主从架构的通信协议，其中主设备发起请求，从设备响应。协议支持多种传输介质，如串行线（Serial Line）、以太网（Ethernet）等。 2. **数据编码**：Modbus协议中数据通常以16位无符号整数的形式进行编码。ASCII模式下，每个16位数据被转换为两个ASCII字符；而在RTU模式中，数据以二进制形式直接传输，更高效。 3. **MODBUS数据模型**：包括输入寄存器、保持寄存器、离散输入和输出（ Coil）等概念，这些是设备可读写的数据存储单元。 4. **MODBUS地址模型**：地址用于区分网络中的不同设备和它们的可寻址资源。例如，从设备的地址范围通常为1到247，而0和248至255保留有特殊用途。 5. **定义MODBUS交易**：每个MODBUS通信过程由一个完整的事务组成，包括请求报文和响应报文，两者通过CRC校验确保数据完整性。 6. **功能码**：功能码是Modbus协议的核心，指示特定的操作。例如： - **01（0x01）Read Coils**：用于读取输出状态。 - **02（0x02）Read Discrete Inputs**：用于读取离散输入状态。 - **03（0x03）Read Holding Registers**：读取保持寄存器的值。 - **04（0x04）Read Input Registers**：读取输入寄存器的值。 - **05（0x05）Write Single Coil**：写单个输出状态。 - **06（0x06）Write Single Register**：写单个保持寄存器。 - **15（0x0F）Write Multiple Coils**：批量写入输出状态。 - **16（0x10）Write Multiple Registers**：批量写入保持寄存器。 7. **特殊功能码**：如07（0x07）Read Exception Status、08（0x08）Diagnostics（仅限串行线设备），以及11（0x0B）、12（0x0C）等针对事件计数和事件日志的查询。 8. **通信诊断**：对于串行线设备，有专门的诊断功能码来检查设备状态和故障，如子功能码支持和状态图示例。 Modbus应用协议是实现工业设备间通信的基础，其简洁的结构和广泛的支持使得它成为自动化领域的首选通信协议之一。理解并掌握这些知识点，对于设计、配置和维护使用Modbus的系统至关重要。