Modbus TCP协议深度解析

"该文档是关于开放型MODBUS-TCP规范的中文版，详细介绍了MODBUS协议在TCP/IP网络环境下的应用。这份资料由Schneider电气公司的Andy Swales编写，发布时间为2005年7月5日，修订版1.0。" MODBUS协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它允许设备之间进行简单的数据交换。MODBUS-TCP是MODBUS协议的一个变种，将MODBUS的功能与TCP/IP协议结合，以便在以太网或其他网络上实现设备之间的通信。 文档首先介绍了协议的发展概况，强调了其在工业网络控制中的重要性。接着，概述了MODBUS-TCP的基本特性： 1. **面向连接**：MODBUS-TCP是基于TCP的，这意味着在设备间进行通信前需要建立可靠的连接。 2. **数据编码**：协议规定了如何编码数据，确保不同设备能理解彼此发送的信息。 3. **参考编号的解释**：每个MODBUS命令都有一个功能代码，用于标识所执行的操作。 4. **隐含长度基本原则**：数据长度通常可以通过功能代码推断出来，简化了协议解析。 文档详细描述了不同类型的MODBUS指令和一致性等级： 1. **类型0**：包括读取和写入乘法寄存器（FC3, FC16）等操作。 2. **类型1**：涉及读取线圈、离散输入、输入寄存器以及写入线圈和单一寄存器（FC1, FC2, FC4, FC5, FC6）等基本操作。 3. **类型2**：包含更复杂的功能，如强制多点线圈（FC15）、读取一般参考值（FC20）、写入一般参考值（FC21）、掩模写寄存器（FC22）和读/写寄存器（FC23）等。 此外，文档还提到了异常代码，这些代码表示在通信过程中可能出现的问题，帮助调试和诊断错误。 附录部分提供了客户机和服务器应用程序的设计指导，包括多线程和单线程服务器的实现，以及性能要求。同时，还详细解释了非指令数据的编码规则，如比特数和多指令字变量的处理，特别提到了984和IEC-1131数据类型。 MODBUS-TCP规范文档是理解并实施MODBUS通信协议的关键参考资料，涵盖了从基础操作到高级特性的全面指南，对于从事工业网络控制的工程师来说极其有价值。