MODBUS协议功能码与报文解析485功能码.docx
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MODBUS协议功能码与报文解析485功能码
MODBUS协议
Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可
编程逻辑控制器（PLC）而发表的。
事实上，它已经成为工业领域通
信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
M
odbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:
公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制
Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子,
在数据采
个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。
集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和
remoteterminalunit（RTU）。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协
议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行［1］。
对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议
细节上略有不同。
ModbusRTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据
的方式，ModbusASCn是一种人类可读的，冗长的表示方式。
这两
个变种都使用串行通讯（serialcommunication）方式。
RTU格式后
续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCn格式采用纵向冗余校验的校验和。
被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCn变种的节点通信，反之亦然。
对于通过TCP/IP（例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP变
种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus有一个扩展版本ModbusPlus（Modbus+或者MB+）,不过
此协定是Modicon专有的，和Modbus不同。
它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。
它使用IMbit/s的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。
连接ModbusPlus到计算机需要特别的接口，通常是
支持ISA（SA85）,PCI或者PCMCIA总线的板卡。
Modbus协议是一个master/slave架构的协议。
有一个节点是
master节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点。
每
个slave设备都有一个唯一的地址。
在串行和MB+网络中，只有被指
定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启
个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。
所有设
备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址
0例外，指定地址0的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会
执行，不过不回应指令）。
所有的Modbus命令包含了检查码，以确
定到达的命令没有被破坏。
基本的ModBus命令能指令一个RTU改变
它的寄存器的某个值，控制或者读取一个I/O端口，以及指挥设备回送一个或者多个其寄存器中的数据。
有许多modems和网关支持Modbus协议，因为Modbus协议很简
单而且容易复制。
它们当中一些为这个协议特别设计的。
有使用有线、无线通信甚至短消息和GPRS的不同实现。
不过设计者需要克服一些包括咼延迟和时序的冋题。
MODBUS通信过程如下图
MODBUSRTU报文格式
设备地
功能代
CRC校验
结束符
起始位
数据
址
码
T1-T2-T3-T4
8Bit
8Bitn个8Bit
16Bit
T1-T2-T3-T4
MODBUSASCn报文格式
设备地
起始位功能代码数据
交互标识协议标识报文长度
设备标识功能代码数据
宀卄2字节2字节2子节
白,一般为0高字节在一般为0亠
刖
1字节
也就是设1个字符n个字符
备地址
结東符址验
2个字2个字
1个字符2个字符n个字符2个字符
符符
MODBUSTCP报文
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
MODBUS协议定义了4种基本数据类型：
可读写位数据，只读位
2个字
1个字符2个字符n个字符
验
2个字
2个字符符
MODBUSTCP报文
交互标识
协议标识
报文长度
设备标识
功能代码数据
2字节
一般为0
2字节
一般为0
2字节
高字节在
刖
1字节
也就是设
备地址
1个字符n个字符
实际上MODBUSRTU与ASCH的内容是完全相同的，不同的的AS
Cn方式用S"标识帧起始，用“CRLF”标识帧结束。
校验采用L
RC,把RTU帧中一个字节的内容换成了2个ASCn字符。
比如在RTU
方式下设备地址01只有一个字节，在AScn方式下转换成字符串“0
1”（16进制的3031）O
MODBUSTCP中的设备标识，功能码等与MODBUSRTU相同,
可以认为是在MODBUSRTU报文的前边加了一个头，去掉了CRC校
验这个尾。
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