详解ModBus RTU协议：地址码、功能码与数据传输

Modbus RTU协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信标准，用于在单线或串行通信网络上进行设备间的通信。它是一种简单、高效且可靠的协议，特别适合于远程监控和控制应用。 1. **协议结构**: - 主机请求：通信开始时，主机（通常是控制器或主设备）会发送一个数据帧，包含设备地址（8位）、功能码（8位）、所需数据（最多128位）以及校验和（CRC）。例如，主机请求读取0025H、0026H、0027H三个寄存器的数据，使用功能码01H。 2. **地址码**: - 地址码是信息帧的第一个字节，范围从00到FF，用于唯一标识网络中的从机设备。每个从机都有自己的地址，确保消息发送到正确的设备。当从机响应时，会用相同的地址码表明其身份。 3. **功能码**: - 第二个字节是功能码，Modbus RTU支持1到127个不同的功能码。功能码指示了从机应执行的操作类型，如读取（01H）、写入（05H）、读取多个寄存器（03H）等。PDM仪表/变送器通常只使用部分功能码。 4. **数据区**: - 数据区根据功能码的不同而变化，可能包含寄存器地址、读取长度、开关量状态、模拟量值或其他相关信息。例如，功能码03H用于读取寄存器值，需要指定起始地址和长度，从机返回的数据包含读取到的具体数值。 5. **从机响应**: - 从机接收到主机的请求后，如果校验和正确，会根据功能码执行相应的操作，然后返回一个包含自身地址、功能码、实际数据（可能包括长度和具体内容）以及校验和的响应。如果校验和错误，从机不会响应。 6. **通讯流程**: - 主机发送命令，从机接收并验证，根据功能码执行任务，完成后再将结果返回给主机。整个过程依赖于有效的CRC校验来确保数据的完整性和准确性。 理解并掌握Modbus RTU协议对工业自动化系统的设计、调试和维护至关重要，因为它允许不同设备之间无缝交互，提升了系统的稳定性和效率。开发者和工程师在设计实时监控或控制系统时，需精确配置地址和功能码，确保信息的准确传输。