MODBUS协议详解：功能码与数据分类

"本文档主要介绍了MODBUS协议在雄安新区物联网终端建设中的应用，特别是针对楼宇建设的指导。文中详细阐述了MODBUS的功能码及其与数据分类的关系，以供理解和实施参考。" MODBUS是一种广泛使用的工业通信协议，主要用于设备间的串行通信，尤其在楼宇自动化、物联网终端等领域。它采用主/从架构，其中主站负责发起通信，而从站响应主站的请求。MODBUS协议不支持字节级别的读写操作，而是以16位字为基本单位进行数据交换。 1.1.1 交换特点 MODBUS通信是由主站发起的，通常一个完整的交换包括下行报文（主站的请求）和上行报文（从站的响应）。除了广播命令，每个交换都是针对特定的从站。广播命令是写命令，其从站号为0，发送至所有从站，但从站不会对广播命令做出回应。 1.1.2 报文格式 MODBUS报文由从站号、功能码、数据区和CRC16校验和四部分组成。从站号是1字节，范围为01H到FFH（1到255），0表示广播报文。功能码定义了请求的类型，范围从1到255，手册中列出了常用的功能码。数据区根据功能码的不同，包含了相应操作所需的数据。 2.1 功能码概述 - 功能码01：用于读取线圈状态，线圈通常代表设备的开关状态。 - 功能码02：用于读取输入状态，如传感器的当前值。 - 功能码03和04：分别用于读取保持型和输入型寄存器，这些寄存器存储过程值或配置参数。 - 功能码05和06：用于强制单个线圈的开/关状态以及写入单个寄存器。 - 功能码15和16：用于批量设置多个线圈或寄存器的值。 - 功能码20和21：用于读取和写入变量，可能涉及更复杂的数据结构。 2.2 功能码与数据分类 MODBUS中的地址通常从0开始，例如，Q0005的规约地址表示为0004。这意味着每个功能码的操作都关联着特定的数据地址，这些地址对应于楼宇设备的各个功能单元，如控制点、传感器等。 在楼宇自动化中，MODBUS协议使得各种设备（如温控器、照明控制系统、安防系统等）能够通过统一的标准进行通信，提高了系统的集成度和互操作性。通过理解并正确使用这些功能码和数据分类，可以有效地配置和管理物联网终端，确保楼宇系统的高效运行和智能控制。