MODBUS协议详解:功能码与报文传输指南
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更新于2024-08-10
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本文档主要介绍了Modbus协议中的公共功能码定义,特别是在C++ Primer的学习笔记中,针对工业控制领域中的通信协议进行详细解析。Modbus是一种广泛应用于工业自动化设备间通信的通信协议,它遵循OSI模型的第七层应用层,特别在串行链路(如TIA/EIA-232-F和485-A)以及TCP/IP网络上有着标准实现。
1. **公共功能码**:
- 功能码是Modbus请求/应答协议的核心组成部分,用于指示请求的具体操作类型。例如,01 (0x01)代表读线圈,用于从远程设备读取线圈的状态,02 (0x02)用于读取输入离散量,04 (0x04)用于读取输入寄存器等。每个功能码对应特定的操作,如读取、写入或查询设备状态。
2. **报文结构**:
- 请求PDU包括功能码(1字节)、起始地址(2字节)和线圈数量(2字节),用于指定要访问的设备和范围。响应PDU则包含了功能码、可能的数据,以及数据字节数,用于返回请求的结果。
- 响应报文中的数据会按照从低到高的顺序排列,如果线圈数量不是8的倍数,会用0填充剩余位。线圈状态通常用二进制表示,1代表ON,0代表OFF。
3. **通信规程**:
- 标准依据不同的通信介质,如串行链路(如TIA/EIA-232-F和485-A)和TCP/IP(遵循RFC793和RFC791),提供了相应的实现指南,确保协议在不同环境下的兼容性和有效性。
4. **TCP/IP映射**:
- 在TCP/IP环境中,Modbus应用层通过保留的系统端口502与设备交互,开发者可以利用这些指南来开发符合标准的应用程序,实现设备间的可靠通信。
5. **标准组成部分**:
- Modbus标准分为三个部分,第一部分详细描述协议规范,第二部分和第三部分分别关注串行链路和TCP/IP上的报文传输指南,为开发者提供了实施细节和参考。
这篇笔记是关于如何在C++编程中理解和使用Modbus公共功能码,以实现设备间的高效通信,适用于工业自动化系统中基于Modbus协议的软件开发工作。理解并掌握这些功能码对于开发和维护自动化控制系统至关重要。
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吴雄辉
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