详解MODBUS规约的报文结构与功能码应用

Modbus规约是一种广泛应用于工业控制领域的通信协议，它主要适用于主从式架构，即一个设备（主站）发起通信请求，其他设备（从站）响应。这种协议的特点是信息交换由主站主导，通常包含下行报文（请求）和上行报文（回答）。在请求过程中，主站通过报文的第一字节确定目标从站，非广播模式下只发送给特定从站，而广播命令（从站号为0）则发送给所有从站，但仅限于写操作。 报文格式是标准的，包括固定结构：1字节的从站号（范围0~FFH，0用于广播）、1字节的功能码（选择命令，1~255范围内定义了多种操作，如读取线圈状态、写入寄存器等）、n字节的数据区（根据功能码提供具体信息）和2字节的CRC16校验和，用于确保数据传输的准确性。对于不同的功能码，有其特定的应用，如读取线圈状态（01）用于检查设备的状态，写入寄存器（06/16）用于设置设备参数。 功能码是关键的部分，它指示了报文的具体操作。在本手册中，列举了一些常见的功能码及其含义，如读取线圈状态（01）、读取输入状态（02）、读取保持型寄存器（03）等，以及写入操作（05、15、20、21）用于设置设备值。这些功能码将数据分为不同的类别，便于理解和处理。 理解并解析Modbus报文对于工业控制系统工程师来说至关重要，因为它直接影响到设备之间的数据交互和控制流程。通过学习和掌握这一规约，技术人员能够有效地监控、配置和管理工业自动化设备，提升系统的稳定性和效率。