MODBUS应用协议规范V1.1b3详细解读
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更新于2024-07-26
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"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。
2021-11-23 上传
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leecheni
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