1、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。Modbus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remo
2、te terminal unit (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。Modbus RTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,Modbus ASCn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(serial communication )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
3、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 Modbus Plus(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Modbus Plus到计算机需要特别的接口,通常是支持ISA (SA8
4、5) ,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 Modb
5、us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MODBUS RTU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-T48Bit8Bitn 个 8Bit16BitT1-T2-T3-T4MODB
6、US ASCn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MODBUS TCP 报文实际上MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 )
7、OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,把RTU帧中一个字节的内容换成了 2个AS
8、Cn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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,
9、不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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
10、为02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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
11、个字符 2个字符 n个字符验2个字2个字符 符MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS
12、 RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” (
13、16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,把RTU帧中
14、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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU
15、与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 报文交互标识协议标识报文长度
16、设备标识功能代码数据2字节一般为02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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
17、: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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU
18、相同,可以认为是在MODBUS RTU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MODBUS TCP 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02字节一般为02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MODBUS RTU与ASCH的内容是完全相同的,不同的的ASCn方式用S 标识帧起始,用“ CR LF”标识帧结束。校验采用LRC,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“01” ( 16 进制的 30 31 ) OMODBUS TCP中的设备标识,功能码等与MODBUS RTU相同,可以认为是在MODBUS RTU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
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