MODBUS协议功能码及报文解析文档格式.docx

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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。

每一个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动指令）。

一个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高延迟和时序的问题。

MODBUS通信过程如下图

MODBUSRTU报文格式

起始位

设备地址

功能代码

数据

CRC校验

结束符

T1-T2-T3-T4

8Bit

n个8Bit

16Bit

MODBUSASCII报文格式

LRC校验

1个字符

2个字符

n个字符

MODBUSTCP报文

交互标识

协议标识

报文长度

设备标识

2字节

一般为0

高字节在前

1字节

也就是设备地址

实际上MODBUSRTU与ASCII的内容是完全相同的，不同的的ASCII方式用“：

”标识帧起始，用“CRLF”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ASCII字符。

比如在RTU方式下设备地址01只有一个字节，在ASCII方式下转换成字符串“01”（16进制的3031）。

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，只读位数据，只读16位数据，可读写16位数据。

这些数据分别被称为线圈状态，输入状态，输入寄存器，保持寄存器。

MODBUS协议中定义的这些数据都是一个从地址1开始的数组，访问时需要指明从哪个地址开始访问，访问多少个数据。

下表是MODBUS的功能码。

ModBus功能码

功能码

名称

作用

01

读取线圈状态

取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF）

02

读取输入状态

取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF）

03

读取保持寄存器

在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值

04

读取输入寄存器

在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值

05

强置单线圈

强置一个逻辑线圈的通断状态

06

预置单寄存器

把具体二进值装入一个保持寄存器

07

读取异常状态

取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态

08

回送诊断校验

把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴

09

编程（只用于484）

使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑

10

控询（只用于484）

可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送

11

读取事件计数

可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时

12

读取通信事件记录

可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。

如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误

13

编程（184/384484584）

可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑

14

探询（184/384484584）

可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送

15

强置多线圈

强置一串连续逻辑线圈的通断

16

预置多寄存器

把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器

17

报告从机标识

可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态

18

（884和MICRO84）

可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑

19

重置通信链路

发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节

20

读取通用参数（584L）

显示扩展存储器文件中的数据信息

21

写入通用参数（584L）

把通用参数写入扩展存储文件，或修改之

22～64

保留作扩展功能备用

65～72

保留以备用户功能所用

留作用户功能的扩展编码

73～119

非法功能

120～127

保留

留作内部作用

128～255

用于异常应答

各个功能码对应的数据类型

代码

功能

数据类型

读

位

16位整型

写

整16位整型

MODBUS协议相当复杂，但是常用的命令也就简单的几个，01，02，03，04，05，06，15，16号命令。

各个命令的功能和报文如下：

01命令读取线圈状态MODBUS地址00001～

MODBUS请求

1BYTE

0X01

起始地址

2BYTE

0X0000TO0XFFFF

读取数量

1TO2000（0X7D0）

MODBUS响应

字节计数

N

线圈状态

nBYTE

n=NorN+1

N=读取数量/8如果余数不为0则N=N+1

错误响应

0X01+0X80

错误代码

0x1or0x2or0x3or0x4

举例

请求

响应

域名称

数据（hex）

起始地址高（字节）

00

起始地址低（字节）

27（h）～20状态

CD

读取数量高（字节）

35（h）～28状态

6B

读取数量低（字节）

38（h）～36状态

02命令读取输入状态MODBUS地址10001～

0X02

输入状态

0X02+0X80

C4

204（h）～197状态

AC

212（h）～205状态

DB

218（h）～213状态

35

03读保持寄存器MODBUS地址40001～

0X03

1TO125（0X7D）

N*2

N*2BYTE

0X03+0X80

寄存器高（108）

寄存器低（108）

2B

寄存器高（109）

寄存器低（109）

寄存器高（110）

寄存器低（110）

64

04输入寄存器MODBUS地