Modbus应用协议详解

"Modbus标准协议是一份详细介绍了Modbus通信协议的应用规范，适用于初学者。这份文档由Modbus-IDA组织发布，包含了Modbus协议的概述、数据编码、数据模型、地址模型、交易定义、功能码分类及详细描述等核心内容。" Modbus是一种广泛使用的工业通信协议，最初由Modicon公司（现Schneider Electric）开发，主要用于PLC（可编程逻辑控制器）之间以及PLC与其它设备间的通信。它是一种简单、可靠且公开的串行通信协议，允许设备间进行数据交换。 1. **介绍** Modbus协议旨在提供一种通用的、易于实现的通信方式，使得不同制造商的设备能够互相通信。此文档的范围涵盖了Modbus协议的基本原理和实施细节。 2. **缩写** 文档中可能包含各种缩写，如MODBUS、IDA等，需要读者理解这些术语的含义。 3. **上下文** Modbus协议通常在工业自动化环境中使用，允许远程输入/输出（I/O）设备之间的数据传输，如传感器、执行器和控制器。 4. **一般描述** - **协议描述**：Modbus协议基于主从架构，主设备（如PLC或计算机）发起请求，从设备响应。 - **数据编码**：Modbus使用二进制编码来表示数据，包括离散输入、线圈状态、输入寄存器和保持寄存器。 - **MODBUS数据模型**：定义了不同类型的寄存器，如线圈、输入和输出寄存器，用于存储和传输数据。 - **MODBUS地址模型**：每个设备有一个唯一的地址，从0到255，其中0和255有特殊用途。 - **定义MODBUS交易**：每个交易包括一个请求和一个响应，包含功能码、地址、数据和校验信息。 5. **功能码类别** 功能码是Modbus协议的核心部分，它们定义了不同的通信操作，如读取和写入数据。 6. **功能码描述** - **01（0x01）读取线圈**：从从设备读取线圈状态。 - **02（0x02）读取离散输入**：获取离散输入的状态。 - **03（0x03）读取保持寄存器**：读取从设备的保持寄存器值。 - **04（0x04）读取输入寄存器**：读取从设备的输入寄存器值。 - **05（0x05）写单一线圈**：设置单个线圈的状态。 - **06（0x06）写单一寄存器**：修改单个保持寄存器的值。 - **07（0x07）读取异常状态（仅串行线）**：获取从设备的异常状态信息。 - **08（0x08）诊断（仅串行线）**：提供设备诊断功能。 - **11（0x0B）获取通信事件计数器（仅串行线）**：查询通信错误计数。 - **12（0x0C）获取通信事件日志（仅串行线）**：获取通信事件记录。 - **15（0x0F）写多个线圈**：批量设置线圈状态。 - **16（0x10）写多个寄存器**：批量修改保持寄存器的值。 - **17（0x11）报告从站ID（串行线）**：从设备返回其身份信息。 6.1至6.12详细描述了每种功能码的功能、格式和应用。 通过了解和掌握这些知识点，开发者和工程师能够有效地实现和集成Modbus协议，使得不同设备之间的通信变得更加顺畅。无论是在工业自动化、楼宇自动化还是能源管理等领域，Modbus协议都发挥着至关重要的作用。