通信协议_Modbus协议简介

概念介绍

  • Modbus协议:一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
  • 通信具象化解释:类似人的交流过程,需要有通信角色 (主从,客户端服务器...),通信介质 (串口,以太网,无线...),通信协议(modbus,S7,MC...)三个要素。
  • 网络协议三要素:语法 (数据与控制信息的结构或格式),语义(发出何种控制信息),同步(事件实现顺序,匹配速度等的详细说明)。

modbusRTU协议介绍

语法结构:

  • 地址码:用于标识从站设备,范围是0到247,其中0为广播地址,所有从站设备都会接收该地址的数据。
  • 功能码:用于指示要执行的操作类型,例如读取寄存器值、写入单个寄存器等。
  • 数据:包括寄存器地址、数据值等信息,根据功能码的不同,数据的内容和长度也会不同。
  • CRC校验码:用于检测数据在传输过程中是否出现错误。在数据帧的最后添加两个字节CRC校验码,接收方收到数据后,重新计算CRC校验码,并与接收到的CRC校验码进行比较,如果不同,则说明数据在传输过程中出现了错误。

功能码:

  • 功能码01:读取线圈状态(Read Coils),用于从远程设备中连续读取1到2000个线圈的状态。
  • 功能码02:读取输入状态(Read Inputs),取得一组开关输入的当前状态ON/OFF。
  • 功能码03:读取保持寄存器(Read Holding Registers),在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值。
  • 功能码04:读取输入寄存器(Read Input Registers),在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值。
  • 功能码05:强置单线圈(Force Single Coil),强置一个逻辑线圈的通断状态。
  • 功能码06:预置单寄存器(Preset Single Register),把具体二进值装入一个保持寄存器。
  • 功能码15:强置多线圈(Force Multiple Coils),强置一串连续逻辑线圈的通断。
  • 功能码16:预置多寄存器(Preset Multiple Registers),把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器。

例:
读取(03)从站(01)中的窗帘打开程度(从第二个开始读:00 02 读一位 00 01 CRC校验 25 CA):

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