Modbus 104规约详解：报文结构与交互流程

"Modbus是一种通信协议，常用于工业设备之间的数据交换，如PLC、SCADA系统等。本文档是Modbus的基础教程，重点介绍了Modbus帧结构和104规约的应用。104规约是基于TCP/IP协议栈的，用于在Modbus网络中进行数据传输。" 在Modbus协议中，104规约是一种广泛使用的通信标准，尤其适用于工业自动化领域的远程终端单元(RTU)和控制器之间的通信。104报文由三部分组成：APDU（应用规约数据单元）、APCI（应用规约控制信息）和ASDU（应用服务数据单元）。APDU等于APCI加上ASDU，其中APCI定义了报文的控制信息，而ASDU则包含实际的数据。 1. 104报文格式详解： - I（信息传输格式类型）格式：这种格式的报文用于传输信息，包括ASDU。通常用于主站请求从站数据或从站响应主站的请求。 - U（不计数的控制功能类型）格式：U格式报文不包含ASDU，主要用于控制数据传输，如启动/停止数据传输以及TCP链路测试。 - S（计数的监视功能类型）格式：S格式报文在没有I格式报文回应时，用于确认报文接收，同样不包含ASDU。 2. 报文结构示例： 报文通常以启动符68开始，接着是长度字段，例如长度为0E表示14字节的报文。控制域（如3C009E02）包含发送序号和接收序号，接着是类型标识（如64表示召唤全部数据），可变结构限定词（定义信息类型，如离散信息报告），传输原因（如0600表示激活），公共地址（RTU地址）以及信息体地址。 3. 数据传输步骤： - 首次握手（U帧）：主站与从站之间通过发送和接收特定的U格式报文（如激活传输启动）建立连接。 - 总召唤（I帧）：主站使用I格式报文发起总召，请求从站的所有数据。报文包含发送和接收序号，类型标识，可变结构限定词，传输原因，公共地址以及信息体地址。 Modbus 104规约提供了一种可靠且灵活的方式来在不同设备之间交换数据，其报文结构清晰，便于实现和理解。在实际应用中，理解这些基础概念和格式对于正确配置和调试Modbus网络至关重要。通过深入学习和实践，可以有效地运用Modbus技术解决工业自动化中的各种通信问题。