MODBUS应用协议规范V1.1b3详细解读

"ModBus协议是工业自动化领域广泛使用的通信协议，最新版本为2012年4月26日发布的V1.1b3。该协议定义了设备间通过串行链路进行数据交换的标准格式。" ModBus协议是一种开放的、通用的通信协议，适用于工业自动化设备之间的数据交换，例如PLC（可编程逻辑控制器）和其他智能设备。自1979年由Modicon公司首次发布以来，它已成为工业控制系统的事实标准。2012年的更新版本在原有的基础上进行了改进和优化，以适应不断发展的技术需求。 协议的核心内容包括以下几个方面： 1. **范围**：文档的范围涵盖了ModBus应用协议的规范，定义了设备如何使用ModBus进行通信，包括请求和响应的结构、功能代码、数据编码以及错误处理。 2. **缩写**：文档中可能会用到一些缩写，如ASCII（美国标准代码交换信息）和RTU（远程终端单元）模式，这些都是ModBus通信中常见的术语。 3. **上下文**：ModBus协议可以在多种网络拓扑中使用，包括串行连接和网络连接，支持TCP/IP、ASCII和RTU等传输层协议。 4. **协议描述**：协议描述了消息帧的构成，每个消息由起始地址、功能代码、数据字段和校验和组成。它定义了不同类型的传输，如串行连接和网络连接下的不同帧格式。 5. **数据编码**：ModBus使用二进制编码来表示数据，如布尔值、16位整数和浮点数。 6. **ModBus数据模型**：数据模型定义了设备上的寄存器组织，包括输入寄存器、保持寄存器和离散输入等，这些寄存器代表设备的状态和控制信息。 7. **ModBus寻址模型**：协议定义了设备地址，用于标识发送或接收消息的特定设备。 8. **ModBus事务定义**：每个ModBus交易由一个请求和一个响应组成，其中请求包含了要执行的操作，而响应则包含了操作结果。 9. **功能代码分类**：功能代码分为公共和私有两类，每个代码对应一种特定的读写操作。例如： - `01`（读线圈状态） - `02`（读离散输入状态） - `03`（读保持寄存器） - `04`（读输入寄存器） - `05`（写单个线圈） - `06`（写单个寄存器） - `07`（读异常状态，仅限串行线） - `08`（诊断，仅限串行线） - `11`（获取通信事件计数，仅限串行线） - `12`（获取通信事件日志，仅限串行线） - `15`（写多个线圈） - `16`（写多个寄存器） 10. **功能代码描述**：每个功能代码都有详细的描述，包括其作用、参数和可能的响应格式，以及错误处理规则。 在实际应用中，ModBus协议的灵活性和简单性使得它成为连接各种工业设备的理想选择，无论是在简单的点对点连接还是复杂的网络架构中。然而，由于其基于明文传输，对于安全性有较高要求的环境，可能需要额外的安全措施，例如采用SSL/TLS加密。理解和掌握ModBus协议是进行工业自动化系统集成和维护的关键技能之一。