modbus结构与报文解析


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Modbus来源

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Modbus于1979年诞生,已经历经了40多年。

Modbus诞生在一个特定的时期。1969年,第一台PLC的发明,解决了数字电路代替传统继电器控制的问题,10年之后,Modbus的发明,主要用于解决PLC之间通信的问题。

Modbus类似于日系和国产PLC,线圈存储区类似于X、Y、M存储区,寄存器存储区类似于D、W、H存储区。

X和Y同样是线圈存储区,X表示的是输入,Y表示的是输出,输入意味着该存储区数据由外部设备接入,是只读的,输出表示输出给外部设备,是可读可写的。

因此,Modbus的线圈和寄存器存储区,还需要按照读写特性,进一步细分,因此形成了Modbus的4个存储区
序号 读写 储存类型 储存器名称
1 只读 线圈 输入线圈
2 读写 线圈 输出线圈
3 只读 寄存器 输入寄存器
4 读写 寄存器 保持寄存器

对写入输出线圈和写入保持型寄存器进行细分,分为单个写入和多个连续写入,因此前面的4种储存器可变成了8种形成,同时给每个行为取个代号,即形成了我们常说的8大功能码,如表格所示:

功能码 功能说明
0x01 读取输出线圈
0x02 读取输入线圈
0x03 读取保持寄存器
0x04 读取输入寄存器
0x05 写入单个线圈
0x06 写入单个寄存器
0x0F 写入多个线圈
0x10 写入多个寄存器

1:ModbusRTU的通用报文格式如下:

第一部分:从站地址,占1个字节

第二部分:功能码,占1个字节

第三部分:数据部分,占N个字节

第四部分:校验部分,CRC校验,占2个字节

2:ModbusASCII的通用报文格式如下:

第一部分:开始字符(:)

第二部分:从站地址,占2个字节

第三部分:功能码,占2个字节

第四部分:数据部分,占N个字节

第五部分:校验部分,LRC校验,占2个字节

第六部分:结束字符(CR LF)

3:ModbusTCP的通用报文格式如下:

第一部分:事务处理标识符,占2个字节

第二部分:协议标识符,占2个字节

第三部分:长度,占2个字节

第四部分:单元标识符,占1个字节

第五部分:功能码,占1个字节

第六部分:数据部分,占N个字节