MODBUS协议概括及详解

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modbus协议解析

modbus协议解析

modbus协议解析协议名称:Modbus协议解析一、引言Modbus协议是一种通信协议,用于在不同设备之间进行数据传输。

本协议解析旨在详细描述Modbus协议的结构、功能和使用方法,以便用户能够准确理解和应用该协议。

二、协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议,用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。

该协议支持串行通信和以太网通信,并提供了多种数据传输格式。

三、协议结构1. 物理层Modbus协议的物理层可以使用串行通信和以太网通信。

在串行通信中,常用的物理层包括RS-232、RS-485和RS-422。

在以太网通信中,常用的物理层是以太网。

2. 数据链路层Modbus协议的数据链路层定义了数据帧的格式和传输方式。

数据帧包括起始符、地址、功能码、数据和校验等字段。

3. 应用层Modbus协议的应用层定义了数据的功能和格式。

应用层包括读取数据、写入数据、控制设备等功能,并提供了多种数据格式,如位、字节、寄存器等。

四、功能码解析1. 读取线圈状态(功能码01)该功能码用于读取远程设备的线圈状态。

请求帧中包含读取起始地址和读取数量的信息,响应帧中包含相应的线圈状态。

2. 读取输入状态(功能码02)该功能码用于读取远程设备的输入状态。

请求帧中包含读取起始地址和读取数量的信息,响应帧中包含相应的输入状态。

3. 读取保持寄存器(功能码03)该功能码用于读取远程设备的保持寄存器。

请求帧中包含读取起始地址和读取数量的信息,响应帧中包含相应的寄存器值。

4. 读取输入寄存器(功能码04)该功能码用于读取远程设备的输入寄存器。

请求帧中包含读取起始地址和读取数量的信息,响应帧中包含相应的寄存器值。

5. 写入单个线圈(功能码05)该功能码用于写入远程设备的单个线圈状态。

请求帧中包含写入地址和写入状态的信息,响应帧中包含相应的写入结果。

6. 写入单个保持寄存器(功能码06)该功能码用于写入远程设备的单个保持寄存器。

modbus 通讯协议解析

modbus 通讯协议解析

modbus 通讯协议解析Modbus通讯协议解析1. 引言(100字左右)在工业控制系统中,通讯协议扮演着关键角色,以确保设备之间的有效通信。

其中,Modbus通讯协议成为了最常用和广泛应用的协议之一。

本文将逐步解析Modbus通讯协议从起源到应用的全过程,旨在帮助读者更好地理解和应用该协议。

2. Modbus的历史(200字左右)Modbus协议于1979年由Modicon公司(现为施耐德电气旗下品牌)开发,旨在连接可编程逻辑控制器(PLC)与其他电子设备,以实现数据交换。

Modbus通讯协议于2004年成为开放标准,并由Modbus-IDA (Modbus-IDA:现在是Modbus-IDA和Modbus-IDA用户组合并成的Modbus委员会)进行维护。

3. Modbus通讯协议概述(400字左右)Modbus协议采用了一种基于串行通信的主从机结构,支持大量不同设备之间的通信。

Modbus通讯协议使用了简化的应用层协议数据单元(ADU),其中包含了功能代码、数据和错误检查等信息。

Modbus协议支持不同的物理层和传输层,包括串行通信(如RS-232、RS-485等)和以太网通信(如TCP/IP)。

在串行通信中,Modbus协议基于传统的ASCII或RTU格式进行数据的传输,而在以太网通信中,Modbus协议使用TCP/IP协议进行数据的传输。

Modbus协议提供了多种不同类型的功能码,包括读取和写入数据寄存器、读取和写入线圈等操作。

通过这些功能码,设备可以实现数据的读取和写入以及对设备进行控制。

4. Modbus协议的应用范围(300字左右)Modbus通讯协议广泛应用于工业自动化系统中,特别是在控制系统和传感器/执行器之间的通信中。

例如,Modbus协议可用于读取和写入传感器的数据,控制执行器的操作,以及与其他控制设备进行通信。

Modbus协议作为一种开放的通讯协议,使得不同供应商的设备之间能够实现互操作性。

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解协议名称:Modbus协议一、引言Modbus协议是一种通信协议,用于在不同设备之间进行数据传输和通信。

本文将详细讲解Modbus协议的相关内容,包括协议的概述、数据格式、通信方式等。

二、概述Modbus协议是一种基于主从结构的通信协议,通常用于工业自动化领域。

它允许主设备(通常是一个计算机或控制器)与从设备(通常是传感器、执行器等)之间进行通信,并实现数据的读取和写入。

三、数据格式Modbus协议的数据格式如下:1. 寄存器地址Modbus协议使用16位的寄存器地址来标识数据的存储位置。

通常将寄存器地址分为输入寄存器(Input Register)、保持寄存器(Holding Register)、线圈(Coil)和离散输入(Discrete Input)四种类型。

2. 数据类型Modbus协议支持多种数据类型,包括整数、浮点数、布尔值等。

不同类型的数据在传输时需要进行相应的编码和解码。

3. 数据长度Modbus协议中的数据长度可以根据具体需求进行设定,通常为16位或32位。

四、通信方式Modbus协议支持多种通信方式,包括串行通信和以太网通信。

1. 串行通信串行通信是Modbus协议最常用的通信方式之一。

它使用RS-232或RS-485等接口进行数据传输,具有较高的可靠性和稳定性。

2. 以太网通信以太网通信是Modbus协议的另一种通信方式,它使用TCP/IP协议进行数据传输。

以太网通信具有较高的传输速度和灵活性,适用于大规模的工业自动化系统。

五、通信流程Modbus协议的通信流程如下:1. 主设备发送请求主设备向从设备发送请求,请求读取或写入特定的数据。

2. 从设备响应请求从设备接收到请求后,根据请求的内容进行相应的处理,并将结果返回给主设备。

3. 主设备处理响应主设备接收到从设备的响应后,进行相应的处理,例如解析数据、显示结果等。

六、安全性为了保证通信的安全性,Modbus协议可以通过以下方式进行加密和认证:1. 加密传输可以使用SSL/TLS等加密协议对Modbus通信进行加密,防止数据被窃取或篡改。

modbus 协议详解(一)

modbus 协议详解(一)

modbus 协议详解(一)Modbus 协议详解什么是 Modbus 协议?•Modbus 协议是一种通信协议,用于在不同设备之间实现数据传输和通信。

•Modbus 协议最初由 Modicon 公司于 1979 年开发,用于在可编程逻辑控制器 (PLC) 和外部设备之间进行通信。

•Modbus 协议被广泛应用于工业自动化领域,包括监控系统、仪器仪表、传感器和执行器等设备之间的通信。

Modbus 协议的特点•简单:Modbus 协议采用了简单而有效的通信方式,易于实施和理解。

•开放:Modbus 协议是开放的标准,可以由不同厂商的设备实现和集成。

•灵活:Modbus 协议支持多种物理介质,包括串口、以太网和无线网络等。

•可靠:Modbus 协议具有重试机制和错误校验,确保数据的可靠传输。

Modbus 协议的工作原理Modbus 协议基于主从结构,在系统中通常包括一个主站和多个从站。

1.主站(Master):主站负责发起通信请求并控制从站的操作。

2.从站(Slave):从站被动地响应主站的请求,并提供所需的数据或执行相应的操作。

通信过程如下:1.主站向从站发送读取或写入请求。

2.从站接收到请求后,根据请求进行相应的数据读取或写入操作。

3.从站将读取的数据或写入的确认信息返回给主站。

4.主站接收到从站的响应后,根据需要进行后续的操作或请求。

Modbus 协议的数据格式Modbus 协议定义了数据的格式和通信规范。

帧格式Modbus 协议使用字节为单位进行传输,通常采用以下帧格式:•起始符:1 字节,表示帧的起始。

•地址:1 字节,指定主站或从站的地址。

•功能码:1 字节,指定所需的功能,如读取、写入等。

•数据:N 字节,包含读取或写入的数据。

•校验:2 字节,用于校验帧的完整性和准确性。

•结束符:1 字节,表示帧的结束。

功能码Modbus 协议定义了多个功能码,用于不同类型的操作和通信需求:•读取操作:–03H:读取保持寄存器的值。

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解MODBUS协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,它被广泛应用于各种设备间的数据交换和通信。

本文将详细介绍MODBUS协议的原理、结构和工作方式,以及其常见的应用场景和优势。

一、协议概述MODBUS协议是一种基于主从结构的通信协议,它定义了一系列规范和命令格式,用于实现不同设备之间的数据传输和通信。

该协议最早由Schneider Electric公司于1979年提出,目前已成为工业自动化领域最常用的通信协议之一。

MODBUS协议主要分为MODBUS ASCII和MODBUS RTU两种传输模式,其中MODBUS RTU是应用最广泛的一种模式,采用二进制编码来进行数据传输,具有较高的效率和可靠性。

二、协议结构MODBUS协议主要由两个部分组成:应用层和传输层。

1. 应用层:应用层定义了MODBUS协议中的命令格式和数据格式。

它主要包含了读取和写入数据的命令,如读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器和读取输入寄存器等。

这些命令可以通过主设备向从设备发送,并获取相应的响应。

2. 传输层:传输层定义了MODBUS协议中数据的传输方式和物理层面的连接。

MODBUS RTU采用串行通信方式,使用RS-485或RS-232接口进行连接,而MODBUS ASCII则采用ASCII字符进行传输。

三、工作方式MODBUS协议的工作方式通常涉及一个主设备和多个从设备之间的通信。

1. 主设备:主设备负责发送命令并接收从设备的响应。

它可以是一个计算机、PLC或其他支持MODBUS协议的设备。

2. 从设备:从设备接收主设备发送的命令,并做出相应的响应。

从设备通常是传感器、执行器、数据采集设备等。

在通信过程中,主设备通过MODBUS协议中定义的命令向从设备发送读取或写入数据的请求,从设备接收到命令后进行处理,并将结果通过响应报文返回给主设备。

四、应用场景MODBUS协议在工业自动化领域有广泛的应用,特别适用于以下场景:1. 监控系统:MODBUS协议可用于实时监控和控制工业设备,如温度监测、湿度监测、电流监测等。

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解一、背景介绍Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化领域中的设备之间进行数据传输和通信。

它是一种开放的协议,广泛应用于监控系统、工控设备和传感器等领域。

本文将对Modbus协议进行详细讲解,包括协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见应用场景等。

二、Modbus协议基本原理Modbus协议基于主从结构,其中主设备(也称为主站)负责发送请求,而从设备(也称为从站)则负责响应请求。

主站和从站之间通过物理介质(如串口、以太网等)进行通信。

Modbus协议支持多种通信方式,包括串行通信和以太网通信。

三、Modbus协议通信方式1. 串行通信:Modbus协议支持RS-232、RS-485等串行通信方式。

在串行通信中,主站通过发送请求帧给从站,从站接收请求帧并返回响应帧给主站。

请求帧和响应帧的格式由协议规定,包括起始符、地址、功能码、数据等字段。

2. 以太网通信:Modbus协议也支持以太网通信方式,其中主站和从站通过以太网进行数据传输。

以太网通信可以通过TCP/IP协议或者UDP协议进行。

四、Modbus协议数据格式Modbus协议定义了多种数据格式,包括寄存器、线圈、输入寄存器和输入线圈等。

其中,寄存器用于存储16位的数据,线圈用于存储布尔类型的数据,输入寄存器用于存储只读的16位数据,输入线圈用于存储只读的布尔类型数据。

五、Modbus协议应用场景Modbus协议在工业自动化领域有广泛的应用场景,以下是几个常见的应用场景:1. 监控系统:Modbus协议可用于监控系统中的数据采集和控制,主站通过读取从站的寄存器或线圈数据来获取实时状态信息,并可以通过写入数据到从站来控制设备。

2. 工控设备:Modbus协议可用于工控设备之间的数据交换,例如PLC(可编程逻辑控制器)之间的通信。

主站可以通过读取从站的寄存器数据来获取传感器的测量值,并可以通过写入数据到从站来控制执行器。

3. 传感器:Modbus协议可用于传感器和主控设备之间的通信。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解一、引言Modbus通讯协议是一种在工业自动化领域广泛使用的通信协议,用于实现设备之间的数据交换。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通信方式、数据格式等方面的内容。

二、协议概述1. Modbus协议是一种客户-服务器通信协议,基于主从结构。

通常情况下,主设备(也称为主站)负责发起通信请求,而从设备(也称为从站)则负责响应请求并提供数据。

2. Modbus协议支持多种物理层和传输层,包括串行通信和以太网通信。

常用的物理层包括RS-232、RS-485和以太网,传输层则包括ASCII和RTU两种格式。

3. Modbus协议使用简单的请求/响应模式进行通信。

主设备通过发送请求帧来获取或设置从设备的数据,从设备则通过发送响应帧来回应主设备的请求。

三、通信方式1. 串行通信Modbus协议支持使用串行通信方式进行数据传输。

在串行通信中,主设备和从设备之间通过一对串行线路进行数据交换。

常用的串行通信物理层包括RS-232和RS-485。

2. 以太网通信Modbus协议也可以通过以太网进行数据传输。

在以太网通信中,主设备和从设备通过TCP/IP协议栈进行数据交换。

以太网通信具有较高的传输速率和较大的通信距离。

四、数据格式1. 帧格式Modbus协议使用帧格式进行数据传输。

每个帧由起始字符、从设备地址、功能码、数据域和校验字段组成。

2. 功能码功能码用于标识请求的类型。

常用的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、读取输入寄存器、写单个线圈、写单个保持寄存器等。

3. 数据域数据域用于存储请求或响应的数据。

数据域的长度取决于功能码的类型。

4. 校验字段为了确保数据的准确性,Modbus协议使用校验字段进行数据校验。

常用的校验方式包括CRC校验和LRC校验。

五、通信流程1. 主设备发送请求帧主设备通过串行线路或以太网发送请求帧给从设备。

请求帧包括从设备地址、功能码和数据域。

modbus协议详解与案例演示

modbus协议详解与案例演示

modbus协议详解与案例演示Modbus协议是一种通信协议,旨在实现不同设备之间的数据传输。

在本文中,我们将深入探讨Modbus协议的工作原理、通信方式以及一些案例演示。

一、Modbus协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议,通常用于连接工业自动化设备,如传感器、PLC(可编程逻辑控制器)等。

它采用简单和高效的方式传输数据,以实现设备之间的数据交互。

Modbus协议主要分为两种模式:ASCII(American Standard Codefor Information Interchange)和RTU(Remote Terminal Unit)。

其中,ASCII模式通过ASCII码表示数据,而RTU模式使用二进制编码进行数据传输。

两种模式各有优劣,可以根据具体需求选择使用。

二、Modbus协议通信方式Modbus协议支持串行和以太网通信方式。

在串行通信中,常见的物理层连接方式有RS-232(串行通信接口)、RS-485(多点连接接口)等。

而以太网通信则使用TCP/IP协议。

在Modbus通信中,设备分为主设备(Master)和从设备(Slave)。

主设备负责发起通信请求,而从设备则响应主设备的请求并提供相应的数据。

三、Modbus协议数据结构在Modbus协议中,数据是以寄存器(register)的形式存储和传输的。

寄存器包括输入寄存器(Input Register)、离散输入寄存器(Discrete Input Register)、保持寄存器(Holding Register)和线圈(Coil)四种类型。

输入寄存器用于保存从设备读取的数据,而离散输入寄存器则记录设备的状态信息。

保持寄存器用于保存常驻数据,如温度、压力等,而线圈则用于控制设备的开关状态。

四、Modbus协议功能码功能码是Modbus协议中用于识别特定功能的标识符。

常用的功能码有读寄存器(03H)、写寄存器(06H)、写多个寄存器(10H)等。

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解协议名称:Modbus协议一、引言Modbus协议是一种通信协议,用于在自动化领域中的设备之间进行通信。

该协议由Modicon公司于1979年首次引入,现已成为工业领域中最常用的通信协议之一。

本文将详细介绍Modbus协议的基本原理、通信方式和数据传输格式。

二、Modbus协议基本原理1. Modbus协议采用主从结构,其中主机负责发起通信请求,从机负责响应请求。

主机可以是计算机、PLC或其他设备,而从机通常是传感器、执行器或其他外部设备。

2. Modbus协议使用简单的请求-响应模型,主机发送请求给从机,从机接收并响应请求。

请求和响应之间通过Modbus协议定义的数据帧进行传输。

3. Modbus协议支持多种物理层和传输层,包括串行通信和以太网通信。

常用的物理层包括RS-232、RS-485和以太网,传输层则使用Modbus协议定义的应用层协议。

三、Modbus协议通信方式1. 串行通信:Modbus协议支持串行通信,其中包括RS-232和RS-485两种常用的物理层标准。

RS-232适用于短距离通信,而RS-485适用于长距离通信和多节点通信。

2. 以太网通信:Modbus协议也支持以太网通信,其中使用TCP/IP协议栈进行数据传输。

以太网通信适用于长距离通信和大规模网络通信。

四、Modbus协议数据传输格式1. Modbus协议定义了多种数据传输格式,包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器和读取输入寄存器等。

2. 读取线圈状态:主机发送读取线圈状态的请求,从机响应并返回线圈的状态(开/关)。

3. 读取输入状态:主机发送读取输入状态的请求,从机响应并返回输入的状态(开/关)。

4. 读取保持寄存器:主机发送读取保持寄存器的请求,从机响应并返回保持寄存器的值。

5. 读取输入寄存器:主机发送读取输入寄存器的请求,从机响应并返回输入寄存器的值。

6. 写入单个线圈:主机发送写入单个线圈的请求,从机响应并执行写入操作。

modbus标准协议 指令解析

modbus标准协议 指令解析

modbus标准协议指令解析Modbus是一种通信协议,广泛应用于工业自动化领域。

本文将对Modbus标准协议进行指令解析,详细介绍其功能和使用方法。

一、Modbus协议概述Modbus是一种串行通信协议,用于在工业控制系统中实现设备之间的通信。

它由Modicon(现在的施耐德电气)于1979年开发,并成为工业控制领域中最常用的通信协议之一。

Modbus协议简单、灵活,易于实施,它可以通过串口、以太网等方式进行通信。

二、Modbus协议类型Modbus协议分为两种类型:Modbus ASCII和Modbus RTU,它们的主要区别在于数据传输方式。

Modbus ASCII通过ASCII码来表示数据,每个字节使用两个ASCII字符表示。

Modbus RTU则直接以二进制形式传输数据,比Modbus ASCII更高效,也更常见。

三、Modbus协议功能Modbus协议支持多种功能码,用于实现不同的操作。

常用的功能码包括读取数据、写入数据、控制设备等。

以下是几个常用的功能码:1. 读取保持寄存器(功能码03):用于读取设备的保持寄存器中的数据。

保持寄存器是一种被Modbus设备用来存储数据的内部寄存器。

2. 写入保持寄存器(功能码06):用于向设备的保持寄存器中写入数据。

通过这个功能码,可以修改设备的配置参数或者设定某个特定的值。

3. 读取输入寄存器(功能码04):用于读取设备的输入寄存器中的数据。

输入寄存器用于存储一些输入信号的状态,例如传感器的输出数据。

4. 强制单线圈(功能码05):用于控制设备的输出线圈,例如打开或关闭继电器。

以上只是Modbus协议的其中一部分功能码,不同的设备可能支持不同的功能码,具体使用时需要查阅设备的产品手册。

四、Modbus协议帧结构Modbus协议的帧结构非常规范,具有固定的格式。

一个完整的Modbus帧包括起始位、设备地址、功能码、数据、校验位等。

以下是Modbus RTU帧的示例:起始位 | 设备地址 | 功能码 | 数据 | CRC校验---------------------------------------------------------1 | 01 | 03 | 02 | 84 | 32起始位是一个空闲时间,用于标识帧的开始。

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解在工业自动化控制领域,MODBUS 协议是一种广泛应用的通信协议。

它就像是一座桥梁,让不同的设备能够相互理解和交流,实现高效的数据传输和协同工作。

MODBUS 协议的出现可以追溯到上世纪 70 年代末。

它最初是由莫迪康(Modicon)公司开发的,目的是为了实现其可编程逻辑控制器(PLC)与其他设备之间的通信。

随着时间的推移,由于其简单易用、开放性强等优点,MODBUS 协议逐渐被众多厂商采用,并成为了工业领域通信的标准之一。

MODBUS 协议主要有两种传输模式:串行链路(Serial Line)和TCP/IP 网络(TCP/IP Network)。

串行链路模式通常使用 RS-232、RS-485 等物理接口进行通信。

在这种模式下,数据以位流的形式依次传输。

RS-232 适用于短距离、点对点的通信,而 RS-485 则支持多点连接,可以在一条总线上连接多个设备,大大提高了系统的扩展性。

TCP/IP 网络模式则是基于以太网进行通信。

这种模式利用了广泛应用的网络基础设施,实现了更高速、更稳定的数据传输,并且能够在较大的网络范围内实现设备之间的通信。

MODBUS 协议定义了多种功能码,以实现不同的操作。

比如,功能码 01 用于读取线圈状态,功能码 02 用于读取离散输入状态,功能码 03 用于读取保持寄存器的值,功能码 04 用于读取输入寄存器的值等等。

通过这些功能码,主设备可以向从设备发送指令,获取所需的数据或执行特定的操作。

在 MODBUS 通信中,数据是以帧的形式进行传输的。

一个完整的MODBUS 帧通常包括地址域、功能码域、数据域和校验域。

地址域用于标识通信中的从设备;功能码域指定了要执行的操作;数据域则包含了具体的操作数据;校验域用于检查数据传输的准确性,以确保数据的完整性和正确性。

以读取保持寄存器为例,主设备向从设备发送的请求帧可能是这样的:地址域为 01(假设从设备地址为 1),功能码为 03,起始地址为00 00,寄存器数量为 00 02。

modbus 种类-概述说明以及解释

modbus 种类-概述说明以及解释

modbus 种类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述Modbus是一种通信协议,用于连接不同设备之间的数据交换。

它是一种简单且可靠的通信协议,广泛应用于自动化领域。

Modbus被定义为Master/Slave(主从)架构,其中一个设备被指定为主设备(也称为Master或控制器),而其他设备被指定为从设备(也称为Slave或外围设备)。

主设备负责控制从设备并获取所需的数据。

Modbus协议支持两种不同的传输方式:ASCII(American Standard Code for Information Interchange)和RTU(Remote Terminal Unit)。

他们之间的区别在于数据传输的方式和数据的表示形式。

Modbus ASCII使用ASCII字符编码来传输数据,并通过发送字符来表示数据的起始和结束。

它是一种简单易懂的传输方式,但速度相对较慢,适合于较小的数据交换。

Modbus RTU使用二进制编码来传输数据,并通过发送比特位来表示数据的起始和结束。

它是一种高效的传输方式,传输速度较快,适用于大量数据的交换。

无论是Modbus ASCII还是Modbus RTU,它们都使用相同的数据格式来表示和解析数据。

数据被分为多个寄存器,每个寄存器可以存储一个16位的整数值。

总之,Modbus是一种功能强大的通信协议,支持不同种类的设备之间的数据交换。

通过使用Modbus,用户可以轻松地实现设备之间的数据共享和控制。

在接下来的部分,我们将详细介绍Modbus ASCII和Modbus RTU的工作原理和应用。

文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构是指整篇文章的组织和分布,它的设计与安排关系到文章的逻辑性和条理性。

本文主要围绕modbus种类展开,采用以下结构进行组织:1. 引言1.1 概述在引言部分,介绍modbus的背景和基本概念。

解释modbus是一种通信协议,用于实现数据在设备之间的传输和交换。

Modbus协议详解

Modbus协议详解

Modbus协议详解Modbus协议是一种工业通信协议,广泛应用于自动化控制系统中。

本文将详细解析Modbus协议的基本原理、数据格式以及常见应用场景。

一、Modbus协议概述Modbus协议是由Modicon公司(现在的施耐德电气公司)于1979年提出的,用于工业自动化领域的通信。

它是一种基于主从架构的串行通信协议,可以在不同设备之间实现数据的传输和交换。

Modbus协议主要包含三个核心要素:Modbus主机、Modbus从机和Modbus报文。

Modbus主机负责发送指令和接收响应,而Modbus从机则执行主机指令并返回响应。

Modbus报文是主机和从机之间通信的载体,包含了指令、数据以及校验等信息。

二、Modbus数据格式Modbus报文采用了简洁的数据格式,具体分为两种:ModbusASCII格式和Modbus RTU格式。

下面分别介绍这两种格式的特点。

1. Modbus ASCII格式Modbus ASCII格式使用ASCII码表示数据,每个字节用2个ASCII 字符表示。

具体的数据格式如下:- 起始符:冒号“:”,表示报文的开始。

- 从机地址:2个十六进制字符,表示从机的地址。

- 功能码:2个十六进制字符,表示主机指令的功能码。

- 数据:可变长度的十六进制字符,表示主机指令携带的数据。

- 校验:2个十六进制字符,用于校验数据的正确性。

- 结束符:回车和换行符,表示报文的结束。

2. Modbus RTU格式Modbus RTU格式使用二进制表示数据,每个字节用8个比特位表示。

具体的数据格式如下:- 起始符:连续静默时间,表示报文的开始。

- 从机地址:1个字节,表示从机的地址。

- 功能码:1个字节,表示主机指令的功能码。

- 数据:可变长度的字节,表示主机指令携带的数据。

- 校验:2个字节,用于校验数据的正确性。

- 结束符:连续静默时间,表示报文的结束。

三、Modbus常见应用场景Modbus协议广泛应用于工业自动化控制系统,具有以下几个常见的应用场景。

Modbus协议精讲

Modbus协议精讲

客户机
客户机启动
服务器
服务器从接收的请求中重新 复制 服务器从接收的请求中重新 复制 服务器(响应)启动
协议标识符
客户机启动
长度
客户机启动(请求 ) 客户机启动
单元标识符
串行链路或其它总线上连接 的远程从站的识别
服务器从接收的请求中重新 复制
Modbus数据模型
Modbus 数据模型
Object type
--
与DB头针 (孔)数有 关
四线、地线
RS-422
1
10
100 二线/四线、 地线
RS-485
1
32
10M(在100米 以下)
120
01
协议简介
数据帧格式 数据模型 功能码
MODBUS
02
03 04
05
事务处理
Modbus协议简介
Modbus 协议简介
Modbus请求:地址100开始读20个字
起始 1个字符:
地址 两个字符
功能码 2个字符
数据
LRC
结束符 2个字符 CR、LF
0-2×252个字符 2个字符
Modbus 数据帧格式
Modbus TCP模式
增加MBAP报文头;无差错校验;

事务处理标识符
长度
2字节 2字节 2字节 1字节
描述
Modbus 请求 / 响应事务处理 的识别 0=Modbus协议 随后字节的数量
从设备的地址放入消息中的地址域来选通设备;当从设备发送回应消息时,它把自己的地址放入回应的 地址域中,以便主设备知道是哪一个设备作出回应。 地址0是用作广播地址,以使所有的从设备都能认识,不需要响应。

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解协议名称:Modbus协议1. 引言Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化领域中实现设备之间的通信。

本文将详细讲解Modbus协议的基本原理、通信方式、数据传输格式以及常见的应用场景。

2. 基本原理Modbus协议采用主从结构,其中主机负责发起通信请求,从机负责响应请求。

通信过程中,主机通过读取或写入寄存器的方式与从机进行数据交换。

3. 通信方式Modbus协议支持两种常见的通信方式:串行通信和以太网通信。

3.1 串行通信串行通信使用RS-232、RS-485等物理层接口,通过串行通信线缆连接主机和从机。

串行通信速率通常为9600、19200、38400等波特率。

3.2 以太网通信以太网通信使用TCP/IP协议栈,通过以太网连接主机和从机。

以太网通信速率通常为10Mbps、100Mbps、1000Mbps等。

4. 数据传输格式Modbus协议定义了一种简单的数据传输格式,包括请求帧和响应帧。

4.1 请求帧请求帧由以下几个字段组成:- 从机地址:标识被请求的从机设备。

- 功能码:指定请求的操作类型,如读取寄存器或写入寄存器。

- 数据字段:包含具体的请求数据,如读取的寄存器地址和数量。

4.2 响应帧响应帧由以下几个字段组成:- 从机地址:与请求帧中的从机地址一致。

- 功能码:与请求帧中的功能码一致。

- 数据字段:包含具体的响应数据,如读取的寄存器值。

5. Modbus功能码Modbus协议定义了一系列功能码,用于指定不同的操作类型。

常见的功能码包括:- 读取线圈状态:读取从机设备的开关量输入状态。

- 读取输入状态:读取从机设备的开关量输出状态。

- 读取保持寄存器:读取从机设备的模拟量输入状态。

- 读取输入寄存器:读取从机设备的模拟量输出状态。

- 写入单个线圈:向从机设备写入一个开关量输出状态。

- 写入单个保持寄存器:向从机设备写入一个模拟量输出状态。

6. 应用场景Modbus协议广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括:- 监控系统:通过读取从机设备的状态,实时监控生产过程中的各项参数。

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解MODBUS协议是一种通信协议,用于在串行通信和以太网上进行工业自动化系统中的从设备与主设备之间的通信。

它是一种开放的协议,可以在不同的厂商设备之间进行通信,并且相对简单易懂。

本文将详细介绍MODBUS协议的基本概念、通信方式和数据结构。

一、基本概念1.1MODBUS模型1.2主设备与从设备1.3寄存器寄存器是MODBUS协议中的基本数据单元,用于存储数据或控制设备。

寄存器可以分为输入寄存器和保持寄存器。

输入寄存器用于从设备向主设备传输数据,而保持寄存器用于主设备与从设备之间的双向通信。

二、通信方式2.1串行通信2.2以太网通信三、数据结构3.1MODBUS帧格式3.2功能码3.3数据类型四、通信流程通过MODBUS协议进行通信的流程如下:4.1主设备发送请求主设备通过串口或以太网发送请求帧,包括从设备地址、功能码和要操作的寄存器地址等信息。

4.2从设备响应请求从设备接收到请求后,执行相应操作,并将结果放入响应帧中发送给主设备。

4.3主设备接收响应主设备接收到从设备的响应帧后,解析其中的数据,并进行相应处理。

4.4重复执行主设备可以根据需要重复执行上述通信流程,实现与多个从设备的通信。

总结:MODBUS协议是一种用于工业自动化系统中设备间通信的协议,具有简单易懂的特点。

本文详细介绍了MODBUS协议的基本概念、通信方式和数据结构,以及通信流程。

了解和熟悉MODBUS协议对于工业自动化系统的开发和维护非常重要。

modbus协议解析

modbus协议解析

modbus协议解析协议名称:Modbus协议解析1. 引言Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据传输和通信。

本协议解析旨在详细介绍Modbus协议的结构、功能和应用,并提供相关技术细节和示例。

2. 协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的协议,主要用于连接PLC(可编程逻辑控制器)和其他设备,例如传感器、执行器等。

它采用简单而高效的通信方式,使用基于串行通信和以太网的物理层。

3. 协议结构Modbus协议包含两个主要部分:应用层和传输层。

应用层定义了数据的格式和传输规则,而传输层则负责数据的传输和错误检测。

3.1 应用层Modbus应用层定义了一系列功能码,用于读取和写入数据。

常用的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器和读取输入寄存器等。

3.2 传输层Modbus传输层定义了不同的物理层和传输方式,包括串行通信和以太网。

对于串行通信,常用的传输方式有Modbus RTU和Modbus ASCII。

对于以太网通信,常用的传输方式有Modbus TCP/IP。

4. 协议功能Modbus协议提供了以下主要功能:4.1 数据读取Modbus协议支持读取不同类型的数据,包括线圈状态、输入状态、保持寄存器和输入寄存器。

通过读取这些数据,用户可以获取设备的实时状态和参数。

4.2 数据写入Modbus协议支持写入不同类型的数据,包括线圈状态、保持寄存器和输入寄存器。

通过写入这些数据,用户可以控制设备的状态和参数。

4.3 异常处理Modbus协议定义了一系列异常码,用于处理通信过程中可能发生的错误和异常情况。

例如,当设备无法响应请求或请求的数据超出范围时,将返回相应的异常码。

5. 协议应用Modbus协议广泛应用于工业自动化领域,包括但不限于以下应用场景:5.1 监控和控制系统Modbus协议可用于监控和控制系统,实现对设备状态和参数的实时监测和控制。

例如,通过读取传感器数据和控制执行器,实现对工业过程的监控和控制。

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解协议介绍:Modbus 是一种通信协议,用于在不同设备之间传输数据。

它广泛应用于工业自动化领域,特别是在监控和控制系统中。

本文将详细介绍 Modbus 协议的基本原理、数据格式、功能码以及常见的应用场景。

一、基本原理:Modbus 协议采用主从结构,其中主机负责发起请求并控制通信过程,从机负责响应请求并提供所需的数据。

通信可以通过串行通信(RS-232/RS-485)或以太网进行。

二、数据格式:1. Modbus RTU:采用二进制编码,每个数据字节使用 8 位表示。

每个数据帧由起始位、地址域、功能码、数据域、错误检测和停止位组成。

2. Modbus ASCII:采用可见字符编码,每个数据字节使用 2 个 ASCII 字符表示。

每个数据帧由起始字符、地址域、功能码、数据域、错误检测和结束字符组成。

3. Modbus TCP:采用基于 TCP/IP 的通信方式,数据以字节流的形式传输。

每个数据帧由事务标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符、功能码、数据域和错误检测组成。

三、功能码:1. 读取线圈状态(功能码 01):用于读取从机的开关量输出状态。

2. 读取输入状态(功能码 02):用于读取从机的开关量输入状态。

3. 读取保持寄存器(功能码 03):用于读取从机的模拟量输出状态。

4. 读取输入寄存器(功能码 04):用于读取从机的模拟量输入状态。

5. 强制单个线圈(功能码 05):用于控制从机的开关量输出状态。

6. 预置单个寄存器(功能码 06):用于设置从机的模拟量输出状态。

7. 强制多个线圈(功能码 15):用于同时控制从机的多个开关量输出状态。

8. 预置多个寄存器(功能码16):用于同时设置从机的多个模拟量输出状态。

四、应用场景:1. 监控系统:Modbus 协议可用于监控系统中的数据采集和状态监测。

通过读取输入状态和输入寄存器,可以实时获取设备的状态信息。

2. 控制系统:Modbus 协议可用于控制系统中的远程控制和调节。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解一、引言Modbus通讯协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,被广泛应用于监控和控制设备之间的数据交换。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的原理、功能、数据帧格式以及通信流程。

二、协议原理Modbus通讯协议采用主从结构,其中主机负责发送请求,从机负责响应请求。

通信可以通过串口、以太网等方式进行。

Modbus协议支持多种数据类型,包括位、字节、16位整数、32位整数和浮点数。

三、功能Modbus协议提供了一系列功能码,用于实现不同的操作。

常见的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、读取输入寄存器、写单个线圈、写单个保持寄存器等。

通过这些功能码,可以实现对设备的读写操作。

四、数据帧格式Modbus通讯协议使用二进制编码进行数据传输。

数据帧由起始符、地址、功能码、数据内容和校验码组成。

起始符用于标识数据帧的开始,地址用于指定从机的地址,功能码用于指定要执行的操作,数据内容用于存储具体的数据,校验码用于验证数据的完整性。

五、通信流程Modbus通讯协议的通信流程如下:1. 主机发送请求帧给从机,请求帧包括从机地址、功能码和数据内容。

2. 从机接收到请求帧后,根据功能码执行相应的操作,并将结果存储在数据内容中。

3. 从机发送响应帧给主机,响应帧包括从机地址、功能码和数据内容。

4. 主机接收到响应帧后,解析数据内容,获取执行结果。

六、常见问题及解决方案1. 数据传输错误:可能是由于通信路线故障导致的数据传输错误。

解决方案是检查通信路线的连接状态和质量。

2. 通信超时:可能是由于通信速度过慢或者设备响应时间过长导致的通信超时。

解决方案是调整通信速度或者优化设备响应时间。

3. 功能码错误:可能是由于主机发送了错误的功能码导致的功能码错误。

解决方案是检查主机发送的功能码是否正确。

七、总结Modbus通讯协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议。

本文详细介绍了Modbus通讯协议的原理、功能、数据帧格式以及通信流程。

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MODBUS 是MODICON公司最先倡导的一种软的通讯规约,经过大多数公司的实际应用,逐渐被认可,成为一种标准的通讯规约,只要按照这种规约进行数据通讯或传输,不同的系统就可以通讯。

目前,在RS232/RS485通讯过程中,更是广泛采用这种规约。

常用的MODBUS 通讯规约有两种,一种是MODBUS ASCII,一种是MODBUS RTU。

一般来说,通讯数据量少而且主要是文本的通讯则采用MODBUS ASCII规约,通讯数据数据量大而且是二进制数值时,多采用MODBUS RTU规约。

在实际的应用过程中,为了解决某一个特殊问题,人们喜欢自己修改MODBUS 规约来满足自己的需要(事实上,人们经常使用自己定义的规约来通讯,这样能解决问题,但不太规范)。

更为普通的用法是,少量修改规约,但将规约格式附在软件说明书一起,或直接放在帮助中,这样就方便了用户的通讯。

ModBus RTU通讯协议是Modicon公司的注册商标, 采用主从问答方式工作,是目前国际智能化仪表普遍采用的主流通讯协议之一[1]。

ModBus RTU通讯协议有两种传输模式,分为RTU模式和ASCII模式,其中RTU模式信息帧中的8位数据包括两个4位16进制字符,相对于ASCII模式,RTU模式表达相同的信息需要较少的位数,且在相同通讯速率下具有更大的数据流量。

因此通常情况下,一般工业智能仪器仪表都是采用RTU模式。

江阴长江斯菲尔公司生产的电力仪表大都采用MODBUS RTU通讯协议,允许一台主机和多台从机之间进行数据通信,在其生产的CD194E系列仪表通讯系统中,主机是微机(PC、工控机或PLC),从机是CD194E型仪表。

在该分散通讯系统中,允许总线挂接仪表多达128块,通讯距离可达到1千200米。

通讯方式采用主机请求,从机应答,即:主机提出命令请求,从机接收数据后作数据分析,如果数据满足通讯规约,从机作数据响应。

使用CD194E型网络电力仪表时,首先要进行通讯参数的设置:通过仪表上的编程键盘对仪表进行通讯参数设置:(1)仪表地址:设置通讯网络中从机(仪表)地址号,可以设置为1~247。

(2)通讯速度:设置通讯网络中通讯速度,可选择通讯速度(波特率)为4800或9600。

下位机与上位机的通信波特率一般可自由设定,但必须保证上下机的通信波特率对应匹配。

(3)数据格式:设置通讯网络中数据格式:1个起始位,8个数据位,1个停止位,可选择无校验位、奇校验位、偶校验位。

(4)通讯协议:可选择字通讯或字节通讯。

网络连接如图1所示。

连接好仪表上通讯线(RS485:A+,B-)。

连接线建议采用双绞屏蔽线,同时双绞屏蔽线的两端都接地,以减少现场干扰。

增加终端电阻Z0=120Ω可减少反射干扰,建议在通讯速度快(9600)或通讯距离较远的情况下(>700m)的情况下连接。

主从机间的通讯约定:主机发送的每一帧数据由四个部分组成,分别为从机地址、命令字、信息字、校验码。

从机地址(1个字节)是从机设备号,主机利用从机地址来识别进行通讯的从机设备,表明用户设置地址的从机将接收主机发送来的信息。

每个从机都必须有唯一的地址码,并且只有符合地址码的从机才能响应回送。

命令字(1个字节)是主机发送的功能码,告诉从机执行什么任务。

信息字(N个字节)包括进行两机通讯中各种数据地址、数据长度、数据信息。

校验码(2个字节)用于检测数据通讯错误,采用循环冗余码CRC16。

主机利用通讯命令,可以进行读取点(保持寄存器)或返回值(输入寄存器)的操作。

保持寄存器和输入寄存器都是16位(2字节,即1个字)值,并且高位在前,这样寄存器中相同数据区域可以是字地址表示,也可以是字节地址表示。

若是字地址,主机就必须以字方式(通过WORD地址)发送命令给寄存器;若是字节地址,主机就必须以字节方式(通过BYTE地址)发送命令给寄存器。

在上述两种方式下,若通讯正常,则从机返回相同的数据。

但若字地址与字节地址搞反将会得到错误结果或得不到从机响应。

MODBUS通讯系统中以字节方式通讯为主。

CD194E型仪表支持这两种方式。

Modbus通讯协议Modbus协议Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。

此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。

许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。

有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。

当在网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。

如果需要回应,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。

Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。

此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。

标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。

Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用Maser/Slave 方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。

Modbus协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。

另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave站点断开后(如故障或关机),Master 端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。

因此,Modbus协议的可靠性较好。

下面我来简单的给大家介绍一下,对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说,其中TCP和RTU协议非常类似,我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉,然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。

所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。

下表是ASCII协议和RTU协议进行的比较:通过比较可以看到,ASCII协议和RTU协议相比拥有开始和结束标记,因此在进行程序处理时能更加方便,而且由于传输的都是可见的ASCII字符,所以进行调试时就更加的直观,另外它的LRC校验也比较容易。

但是因为它传输的都是可见的ASCII字符,RTU传输的数据每一个字节ASCII都要用两个字节来传输,比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节,这样它的传输的效率就比较低。

所以一般来说,如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议,如果所需传输的数据量比较大,最好能使用RTU协议。

下面对两种协议的校验进行一下介绍。

1、LRC校验LRC域是一个包含一个8位二进制值的字节。

LRC值由传输设备来计算并放到消息帧中,接收设备在接收消息的过程中计算LRC,并将它和接收到消息中LRC域中的值比较,如果两值不等,说明有错误。

LRC校验比较简单,它在ASCII协议中使用,检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。

它仅仅是把每一个需要传输的数据按字节叠加后取反加1即可。

下面是它的VC代码:BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//获得校验码{BYTE byLrc = 0;char pBuf[4];int nData = 0;for(i=1; i<end; i+=2) //i初始为1,避开“开始标记”冒号{//每两个需要发送的ASCII码转化为一个十六进制数pBuf [0] = pSendBuf [i];pBuf [1] = pSendBuf [i+1];pBuf [2] = '\0';sscanf(pBuf,"%x",& nData);byLrc += nData;}byLrc = ~ byLrc;byLrc ++;return byLrc;}2、CRC校验CRC域是两个字节,包含一16位的二进制值。

它由传输设备计算后加入到消息中。

接收设备重新计算收到消息的CRC,并与接收到的CRC域中的值比较,如果两值不同,则有误。

CRC是先调入一值是全“1”的16位寄存器,然后调用一过程将消息中连续的8位字节各当前寄存器中的值进行处理。

仅每个字符中的8Bit数据对CRC 有效,起始位和停止位以及奇偶校验位均无效。

CRC产生过程中,每个8位字符都单独和寄存器内容相或(OR),结果向最低有效位方向移动,最高有效位以0填充。

LSB被提取出来检测,如果LSB 为1,寄存器单独和预置的值或一下,如果LSB为0,则不进行。

整个过程要重复8次。

在最后一位(第8位)完成后,下一个8位字节又单独和寄存器的当前值相或。

最终寄存器中的值,是消息中所有的字节都执行之后的CRC值。

CRC添加到消息中时,低字节先加入,然后高字节。

下面是它的VC代码:WORD GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//获得校验码{WORD wCrc = WORD(0xFFFF);for(int i=0; i<nEnd; i++){wCrc ^= WORD(BYTE(pSendBuf[i]));for(int j=0; j<8; j++){if(wCrc & 1){wCrc >>= 1;wCrc ^= 0xA001;}else{wCrc >>= 1;}}}return wCrc;}对于一条RTU协议的命令可以简单的通过以下的步骤转化为ASCII协议的命令:1、把命令的CRC校验去掉,并且计算出LRC校验取代。

2、把生成的命令串的每一个字节转化成对应的两个字节的ASCII码,比如0x03转化成0x30,0x33(0的ASCII码和3的ASCII码)。

3、在命令的开头加上起始标记“:”,它的ASCII码为0x3A。

4、在命令的尾部加上结束标记CR,LF(0xD,0xA),此处的CR,LF表示回车和换行的ASCII码。

所以以下我们仅介绍RTU协议即可,对应的ASCII协议可以使用以上的步骤来生成。

下表是Modbus支持的功能码:在这些功能码中较长使用的是1、2、3、4、5、6号功能码,使用它们即可实现对下位机的数字量和模拟量的读写操作。

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