ModBus协议详细说明

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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通讯协议是一种常用的串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。

本文将详细解析Modbus通讯协议的基本原理、数据格式、通信流程以及常见问题。

二、基本原理1. Modbus通讯协议采用主从结构,主要包括一个主站和多个从站。

主站负责发起通信请求,从站负责响应请求并返回数据。

2. Modbus通讯协议基于传统的串行通信方式,支持RS-232、RS-485等物理层接口。

3. Modbus通讯协议采用简单的请求/响应模式,主站发送请求帧,从站响应并返回数据帧。

三、数据格式1. Modbus通讯协议的数据单元被称为“寄存器”,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. 输入寄存器用于从站向主站传输只读数据,保持寄存器用于双向传输读写数据,线圈用于从站向主站传输开关量数据,离散输入用于主站向从站传输只读开关量数据。

3. Modbus通讯协议采用16位的数据单元标识符,用于标识寄存器的类型和地址。

4. 数据帧包括起始符、设备地址、功能码、数据区、错误校验等字段。

四、通信流程1. 主站向从站发送请求帧,请求帧包括设备地址、功能码、数据区等字段。

2. 从站接收到请求帧后,根据功能码执行相应的操作,并将结果存储在数据区中。

3. 从站发送响应帧,响应帧包括设备地址、功能码、数据区等字段。

4. 主站接收到响应帧后,解析数据区中的结果,并进行相应的处理。

五、常见问题1. Modbus通讯协议的数据传输是基于字节的,因此在不同字节序的系统中需要进行字节序转换。

2. Modbus通讯协议的速率、数据位、停止位和校验位等参数需要保持一致,否则通信将无法建立。

3. Modbus通讯协议的设备地址是唯一的,主站通过设备地址来区分不同的从站。

4. Modbus通讯协议的功能码定义了不同的操作类型,主站通过功能码来指定所需的操作。

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解一、概述Modbus协议是一种通信协议,用于在自动化领域中传输数据。

它是一种简单且广泛应用的协议,被用于连接不同设备和系统,如工业控制系统、仪器仪表和数据采集设备等。

本文将详细讲解Modbus协议的基本原理、通信方式以及数据传输格式等内容。

二、Modbus协议的基本原理Modbus协议基于主从架构,其中主设备负责发起通信请求,而从设备则负责响应请求并提供数据。

通信可以通过串行或以太网等方式进行。

三、Modbus协议的通信方式1. Modbus RTU通信方式Modbus RTU是一种串行通信方式,使用二进制编码进行数据传输。

在Modbus RTU通信中,每个数据帧由起始位、从站地址、功能码、数据和校验位组成。

2. Modbus ASCII通信方式Modbus ASCII也是一种串行通信方式,但使用ASCII编码进行数据传输。

与Modbus RTU相比,Modbus ASCII通信方式更易于调试,但传输速度较慢。

3. Modbus TCP通信方式Modbus TCP是一种基于以太网的通信方式,使用TCP/IP协议进行数据传输。

与串行通信方式相比,Modbus TCP具有更高的传输速度和更大的通信距离。

四、Modbus协议的数据传输格式1. 寄存器地址Modbus协议使用寄存器地址来标识设备中的数据。

寄存器地址可以是输入寄存器(IR)、保持寄存器(HR)、离散输入寄存器(DI)或线圈寄存器(CO)。

2. 功能码功能码用于指定通信请求的类型。

常见的功能码包括读取单个寄存器(03H)、写入单个寄存器(06H)和读取多个寄存器(10H)等。

3. 数据格式Modbus协议支持多种数据格式,如16位整数、32位整数、浮点数等。

数据格式的选择取决于具体的应用需求。

五、Modbus协议的应用场景1. 工业控制系统Modbus协议广泛应用于工业控制系统中,用于实现设备之间的数据交换和控制命令传输。

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解协议概述:Modbus 是一种通信协议,用于在工业自动化系统中实现设备之间的通信。

它最初是由 Modicon 公司于1979年开发的,现已成为工业领域中最常用的通信协议之一。

Modbus 协议简单、易于实现和维护,适用于各种设备和通信介质。

1. Modbus 协议结构:Modbus 协议基于主从架构,其中主机负责发起通信请求,而从机负责响应请求并提供数据。

协议包括以下几个重要的组成部分:1.1 帧结构:Modbus 帧由起始位、地址字段、功能码、数据字段和校验字段组成。

起始位是一个长时间低电平信号,用于同步传输。

地址字段指定从机的地址。

功能码用于指示所需的操作类型,如读取数据或写入数据。

数据字段包含要传输的数据。

校验字段用于检测数据传输的完整性。

1.2 功能码:Modbus 定义了一系列功能码,用于不同类型的操作。

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、写单个寄存器等。

1.3 数据模型:Modbus 定义了一种简单的数据模型,包括线圈、输入状态、保持寄存器和输入寄存器。

线圈和输入状态是布尔类型的数据,保持寄存器和输入寄存器是16位的二进制数据。

2. Modbus RTU 协议:Modbus RTU 是 Modbus 协议的一种常用实现方式,它使用二进制编码进行数据传输。

Modbus RTU 帧结构包括起始位、从机地址、功能码、数据字段、校验字段和结束位。

起始位和结束位都是逻辑高电平信号。

3. Modbus TCP 协议:Modbus TCP 是 Modbus 协议的另一种常用实现方式,它使用 TCP/IP 网络进行数据传输。

Modbus TCP 帧结构与 Modbus RTU 相比有所不同,它将起始位、从机地址和功能码替换为 TCP/IP 头部信息,数据字段和校验字段保持不变。

4. Modbus 功能码详解:4.1 读取线圈状态(功能码 01):该功能码用于读取线圈的状态,返回的数据是布尔类型。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解一、概述Modbus通讯协议是一种用于工业自动化领域的通讯协议,它允许不同的设备之间进行数据交换。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通讯方式、数据帧格式以及常用功能码等内容。

二、基本原理Modbus通讯协议采用主从结构,其中主机负责发起通讯请求,从机负责响应请求并返回数据。

通讯过程中,主机通过发送请求帧来读取或写入从机的数据。

从机收到请求后进行相应的处理,并将结果返回给主机。

三、通讯方式Modbus通讯协议支持串行通讯和以太网通讯两种方式。

1. 串行通讯串行通讯采用RS-232或RS-485等物理层接口,通讯速率可根据实际需求进行设置。

在串行通讯中,主机通过发送特定的数据帧来与从机进行通讯。

2. 以太网通讯以太网通讯采用TCP/IP协议栈,通讯速率较高。

主机通过发送TCP报文与从机进行通讯,其中Modbus协议位于应用层。

四、数据帧格式Modbus通讯协议中的数据帧由起始符、地址、功能码、数据、校验等字段组成。

1. 起始符起始符用于标识数据帧的开始,通常为一个字节的0xFF。

2. 地址地址字段用于指定从机的地址,主机通过地址来选择与哪个从机进行通讯。

地址长度为一个字节,取值范围为1-247。

3. 功能码功能码用于指定通讯请求的类型,不同的功能码对应不同的操作。

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、写单个寄存器等。

4. 数据数据字段用于存储通讯请求或响应的数据。

数据的长度和格式取决于具体的功能码和操作类型。

5. 校验校验字段用于检测数据的完整性,常用的校验算法包括CRC校验和LRC校验。

五、常用功能码Modbus通讯协议定义了一系列功能码,用于实现不同的通讯操作。

1. 读取线圈状态(功能码:0x01)该功能码用于读取从机中的线圈状态,线圈状态为开(1)或闭(0)。

2. 读取输入状态(功能码:0x02)该功能码用于读取从机中的输入状态,输入状态为开(1)或闭(0)。

modbus协议说明

modbus协议说明

modbus协议说明Modbus协议说明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通信。

该协议最初由Modicon公司于1979年开发,现在已成为工业领域中最流行的通信协议之一。

1. Modbus协议的基本原理Modbus协议基于主从结构,其中一个设备充当主设备,而其他设备则充当从设备。

主设备可以向从设备发送命令,并接收从设备返回的响应。

这种结构使得多个设备可以同时进行通信,提高了系统的效率和可靠性。

2. Modbus协议的数据格式Modbus协议使用16位寄存器来存储数据。

每个寄存器都有一个唯一的地址,并且可以存储16位二进制数值。

数据可以以不同的方式进行传输,包括二进制、十进制和十六进制。

3. Modbus协议的功能码Modbus协议使用功能码来标识不同类型的命令和请求。

以下是几个常见的功能码:- 功能码01:读取单个线圈状态- 功能码02:读取单个离散输入状态- 功能码03:读取多个寄存器值- 功能码04:读取输入寄存器值- 功能码05:写单个线圈状态- 功能码06:写单个寄存器值- 功能码15:写多个线圈状态- 功能码16:写多个寄存器值4. Modbus协议的应用场景Modbus协议广泛应用于工业自动化领域中的各种设备之间的通信。

例如,它可以用于控制系统、传感器和执行器等设备之间的通信。

此外,Modbus协议还可以用于监控和记录数据,以及进行远程故障排除。

5. Modbus协议的优点Modbus协议具有以下几个优点:- 易于实现和使用- 可以在不同类型的设备之间进行通信- 支持多种数据格式和传输方式- 可以同时与多个设备进行通信6. Modbus协议的缺点Modbus协议也存在一些缺点:- 安全性较差,容易受到攻击- 传输速度较慢,不适合高速数据传输- 不支持大量数据的传输7. Modbus TCP/IP协议Modbus TCP/IP是一种基于TCP/IP网络的Modbus协议扩展。

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解

Modbus 协议详解一、引言Modbus协议是一种通信协议,用于在自动化系统中实现设备之间的通信。

它是一种开放的协议,广泛应用于工业控制领域。

本文将详细解释Modbus协议的工作原理、通信方式和数据传输格式。

二、工作原理Modbus协议采用主从结构,其中一个设备作为主站,其他设备作为从站。

主站负责发起通信请求,从站则响应请求并提供所需的数据。

通信可以通过串行或以太网进行。

三、通信方式1. 串行通信Modbus协议支持RS-232、RS-485和RS-422等串行通信方式。

在串行通信中,使用二进制传输数据。

主站通过发送请求帧来向从站请求数据,从站则通过发送响应帧来回复请求。

2. 以太网通信Modbus协议还支持基于以太网的通信方式,使用TCP/IP协议进行数据传输。

在以太网通信中,主站通过建立TCP连接向从站发送请求,从站则通过TCP连接回复响应。

四、数据传输格式Modbus协议定义了几种常用的数据传输格式,包括寄存器读写、线圈读写和离散输入读取。

1. 寄存器读写寄存器读写是最常用的数据传输方式之一。

主站可以通过读取和写入寄存器来获取或修改从站的数据。

读取寄存器时,主站发送读取请求帧,从站则回复包含所需数据的响应帧。

写入寄存器时,主站发送写入请求帧,从站则回复确认帧。

2. 线圈读写线圈读写用于读取和写入从站的开关状态。

主站可以通过读取和写入线圈来获取或修改从站的开关状态。

读取线圈时,主站发送读取请求帧,从站则回复包含开关状态的响应帧。

写入线圈时,主站发送写入请求帧,从站则回复确认帧。

3. 离散输入读取离散输入读取用于读取从站的离散输入状态。

主站可以通过读取离散输入来获取从站的输入状态。

读取离散输入时,主站发送读取请求帧,从站则回复包含输入状态的响应帧。

五、通信协议Modbus协议定义了一套通信规则,包括帧格式、地址解析和错误处理。

1. 帧格式Modbus协议的帧格式包括起始符、地址、功能码、数据和校验等字段。

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、介绍Modbus通讯协议是一种常用的工业通讯协议,用于在自动化系统中实现设备之间的数据传输和通信。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通信方式、数据格式及其应用场景。

二、基本原理Modbus通讯协议基于主从结构,由一个主站和多个从站组成。

主站负责发起通信请求,而从站则负责响应请求并提供所需的数据。

通信过程中,主站通过读写寄存器的方式与从站进行数据交换。

三、通信方式Modbus通讯协议支持两种常用的通信方式:串行通信和以太网通信。

1. 串行通信串行通信使用RS-232或RS-485等物理层接口,通过串口进行数据传输。

串行通信具有成本低、传输距离短、抗干扰性强等特点,适用于小规模的通信系统。

2. 以太网通信以太网通信使用TCP/IP协议栈,通过以太网进行数据传输。

以太网通信具有传输速度快、传输距离远、支持大规模网络等优点,适用于大规模的工业自动化系统。

四、数据格式Modbus通讯协议定义了几种常用的数据格式,包括离散输入寄存器、线圈、输入寄存器和保持寄存器。

1. 离散输入寄存器(Discrete Inputs)离散输入寄存器用于存储只读的离散输入信号,例如开关状态、传感器信号等。

2. 线圈(Coils)线圈用于存储读写的开关量信号,例如控制继电器、电机等的状态。

3. 输入寄存器(Input Registers)输入寄存器用于存储只读的模拟量信号,例如温度、压力等传感器的数据。

4. 保持寄存器(Holding Registers)保持寄存器用于存储读写的模拟量信号,例如设定温度、设定速度等参数。

五、应用场景Modbus通讯协议广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括:1. 监控系统Modbus通讯协议可用于监控系统中,实现对各种设备的数据采集和监控。

例如,通过读取温度传感器的数据,实时监测温度变化。

2. 控制系统Modbus通讯协议可用于控制系统中,实现对各种设备的控制和调节。

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解Modbus协议是一种串行通信协议,用于在自动化领域中的电子设备之间进行通信。

它是一种开放的通信协议,由Modicon公司于1979年开发,现在已经成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一。

Modbus协议主要用于PLC(可编程逻辑控制器)和其他自动化设备之间的通信,它可以实现设备之间的数据交换和控制命令的传递。

Modbus协议的通信方式分为两种:串行通信和以太网通信。

串行通信是指通过串行口进行通信,以太网通信是指通过以太网口进行通信。

Modbus协议支持多种数据传输方式,包括ASCII码、RTU(Remote Terminal Unit)和TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等。

Modbus协议的帧格式如下:起始符地址功能码数据CRC校验1 byte 1 byte 1 byte N byte2 byte其中,起始符是一个字节,固定为0x01;地址是设备的地址,通常为1-247之间的整数;功能码是指要执行的操作,如读取数据、写入数据、读取寄存器等;数据是要传输的数据,可以是一个或多个字节;CRC校验是对数据进行校验的一种方式,用于检测数据传输过程中是否出现错误。

Modbus协议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、写多个线圈和写多个保持寄存器等。

其中,读取线圈状态和读取输入状态用于读取开关量输入状态,读取保持寄存器和读取输入寄存器用于读取模拟量输入状态,写单个线圈和写单个保持寄存器用于写入开关量输出状态,写多个线圈和写多个保持寄存器用于写入模拟量输出状态。

Modbus协议的优点包括简单、可靠、开放、灵活等。

它可以适用于不同的自动化设备之间的通信,具有广泛的应用前景。

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通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解协议名称: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,广泛应用于各种设备之间的数据传输。

本协议详细介绍了Modbus通讯协议的结构、功能、通信方式以及相关的技术细节。

二、协议结构Modbus通讯协议由两个主要部分组成:应用层和传输层。

应用层定义了Modbus数据帧的格式和功能码,传输层负责实现数据的传输和错误检测。

1. 应用层应用层定义了Modbus数据帧的格式,包括起始字符、地址、功能码、数据区和校验等。

其中,起始字符是一个字节,用于标识数据帧的开始;地址字段指定了通信的设备地址;功能码表示了数据帧的功能类型;数据区包含了具体的数据内容;校验字段用于检测数据传输的正确性。

2. 传输层传输层负责实现数据的传输和错误检测。

Modbus通讯协议支持两种传输方式:串行传输和以太网传输。

串行传输使用RS-232或RS-485接口,以点对点或多点方式进行通信;以太网传输使用TCP/IP协议,支持多点通信。

三、功能码Modbus通讯协议定义了一系列功能码,用于实现不同的功能和操作。

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、写单个寄存器等。

通过不同的功能码,可以实现对设备的读取、写入和控制操作。

四、通信方式Modbus通讯协议支持两种通信方式:主从模式和从从模式。

在主从模式下,一个主设备(主机)控制多个从设备(从机)进行通信;在从从模式下,多个从设备之间可以直接进行通信。

1. 主从模式主从模式下,主设备负责发起通信请求,从设备接收并响应请求。

主设备通过发送Modbus数据帧来实现与从设备的通信。

主设备发送的数据帧包含了目标从设备的地址和功能码,从设备根据这些信息进行相应的处理,并返回响应数据。

2. 从从模式从从模式下,多个从设备之间可以直接进行通信,不需要主设备的介入。

从设备之间通过发送Modbus数据帧来实现通信。

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协议详细说明

modbus协议详细说明

Modbus通信协议格式一、Modbus 协议简介1、查询—回应周期(1)查询查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。

数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。

例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。

数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。

错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。

(2)回应如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。

数据段包括了从设备收集的数据:象寄存器值或状态。

如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。

错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。

二、RTU传输方式RTU模式当控制器设为在Modbus网络上以RTU(远程终端单元)模式通信,在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符。

这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据。

代码系统8位二进制,十六进制数0...9,A...F消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位8个数据位,最小的有效位先发送1个奇偶校验位,无校验则无1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)错误检测域CRC(循环冗长检测)三、Modbus消息帧两种传输模式中(ASCII或RTU),传输设备以将Modbus消息转为有起点和终点的帧,这就允许接收的设备在消息起始处开始工作,读地址分配信息,判断哪一个设备被选中(广播方式则传给所有设备),判知何时信息已完成。

部分的消息也能侦测到并且错误能设置为返回结果。

RTU帧使用RTU模式,消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始。

在网络波特率下多样的字符时间,这是最容易实现的(如下图的T1-T2-T3-T4所示)。

传输的第一个域是设备地址。

可以使用的传输字符是十六进制的0...9,A...F。

modbus协议手册

modbus协议手册

modbus协议手册Modbus协议手册。

Modbus协议是一种用于工业控制系统的通信协议,它广泛应用于自动化领域,包括工厂自动化、建筑自动化、能源管理系统等。

本手册将详细介绍Modbus协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见的应用场景,帮助读者更好地理解和应用Modbus协议。

1. Modbus协议概述。

Modbus协议是一种串行通信协议,最初由Modicon公司于1979年开发,用于连接PLC(可编程逻辑控制器)和外部设备。

它采用主从架构,主站负责发起通信请求,从站响应主站的请求并返回数据。

Modbus协议支持多种物理层和数据链路层,包括RS-232、RS-485、TCP/IP等,因此具有较强的通用性和灵活性。

2. Modbus通信方式。

Modbus协议主要包括两种通信方式,Modbus RTU和Modbus TCP。

Modbus RTU采用二进制编码,在串行通信中传输数据,具有较高的实时性和稳定性;Modbus TCP则采用基于以太网的通信方式,支持更大的数据传输量和更灵活的网络拓扑结构。

3. Modbus数据格式。

Modbus协议的数据格式包括功能码、数据字段和校验字段。

功能码用于区分不同的功能,如读取数据、写入数据等;数据字段包括数据地址、数据值等信息;校验字段用于检测数据传输过程中的错误。

通过这些字段的组合,Modbus协议可以实现对PLC和外部设备的控制和监测。

4. Modbus应用场景。

Modbus协议广泛应用于工业控制系统中,包括工厂自动化、建筑自动化、能源管理系统等领域。

在工厂自动化中,Modbus协议可以实现PLC和传感器、执行器之间的数据交换和控制;在能源管理系统中,Modbus协议可以实现对电力设备、照明设备等的远程监测和控制。

总结。

通过本手册的介绍,读者对Modbus协议的基本原理、通信方式、数据格式以及应用场景有了更深入的了解。

Modbus协议作为一种通用的工业控制通信协议,具有较强的通用性和灵活性,可以满足不同领域的通信需求。

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协议讲解

Modbus协议讲解

Modbus协议讲解协议概述: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。

它是一种简单而可靠的协议,广泛应用于工业控制系统中。

本文将详细讲解Modbus协议的工作原理、数据结构和通信方式。

一、Modbus协议的工作原理: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,主机向从机发送命令,从机执行命令并返回响应数据。

Modbus协议支持两种通信方式:串行通信和以太网通信。

1. 串行通信:在串行通信中,Modbus协议使用RS-232或RS-485接口进行数据传输。

通信过程中,主机通过发送特定格式的数据帧来与从机进行通信。

数据帧包括起始位、数据位、校验位和停止位等元素,确保数据的可靠传输。

2. 以太网通信:在以太网通信中,Modbus协议使用TCP/IP协议栈进行数据传输。

主机通过发送TCP数据包与从机进行通信。

数据包包括源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号和数据等元素,确保数据的准确传输。

二、Modbus协议的数据结构:Modbus协议定义了多种数据结构,包括寄存器、线圈、输入寄存器和输入线圈等。

这些数据结构用于存储设备的状态信息和控制参数。

1. 寄存器:寄存器是Modbus协议中最常用的数据结构之一。

它用于存储设备的状态信息和控制参数。

寄存器分为保持寄存器和输入寄存器两种类型。

- 保持寄存器(Holding Register):保持寄存器用于存储设备的状态信息和控制参数。

主机可以读取和写入保持寄存器的值。

- 输入寄存器(Input Register):输入寄存器用于存储设备的状态信息。

主机只能读取输入寄存器的值,不能写入。

2. 线圈:线圈用于表示设备的开关状态,只能存储0或1两种值。

线圈分为线圈和输入线圈两种类型。

- 线圈(Coil):线圈用于表示设备的开关状态。

主机可以读取和写入线圈的值。

- 输入线圈(Input Coil):输入线圈用于表示设备的开关状态。

MODBUS协议详细讲解

MODBUS协议详细讲解

MODBUS RTU详细解释Modbus一个工业上常用的通讯协议、一种通讯约定。

Modbus协议包括RTU、ASCII、TCP。

其中MODBUS-RTU 最常用,比较简单,在单片机上很容易实现。

虽然RTU比较简单,但是看协议资料、手册说得太专业了,起初很多内容都很难理解。

所谓的协议是什么?就是互相之间的约定嘛,如果不让别人知道那就是暗号。

现在就来定义一个新的最简单协议。

例如,协议:“A”--“LED灭”“B”--“报警”“C”--“LED亮”单片机接收到“A”控制一个LED灭,单片机接收到“B”控制报警,单片机接收到“A”控制一个LED亮。

那么当收到对应的信息就执行相应的动作,这就是协议,很简单吧。

先来简单分析一条MODBUS-RTU报文,例如:01060001001798040106000100179804从机地址功能号数据地址数据CRC校验这一串数据的意思是:把数据0x0017(十进制23)写入1号从机地址0x0001数据地址。

先弄明白下面的东西。

1、报文一个报文就是一帧数据,一个数据帧就一个报文:指的是一串完整的指令数据,就像上面的一串数据。

2、CRC校验意义:例如上面的9804是它前面的数据(010*********)通过一算法(见附录2,很简单的)计算出来的结果,其实就像是计算累加和那样。

(累加和:就是010*********加起来的值,然后它的算法就是加法)。

作用:在数据传输过程中可能数据会发生错误,CRC检验检测接收的数据是否正确。

比如主机发出010600 010*******,那么从机接收到后要根据010*********再计算CRC校验值,从机判断自己计算出来的CRC校验是否与接收的CRC校验(9804主机计算的)相等,如果不相等那么说明数据传输有错误这些数据不能要。

3、功能号意义:modbus定义。

见附录1。

作用:指示具体的操作。

MODBUS-RTU一、一个报文分析先声明下我们的目的,我们是要两个设备通讯,用的是MODBUS协议。

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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AP 存储NP/MP 的设备地址和短地址示例图
数据组1数据组5
. . . . . .
NP/MP 向AP 进行可靠地址传输过程图
非标准ModBus 协议帧结构: 查询应答帧要求: 设备地址:传感网中每个设备的地址1-247
功能码:1个字节,0x03-设备读数据信息
起始地址:2个字节,数据起始的地址。

一组数据有2个数据构成,因此数据组的起始地址为偶数。

例如数据组0的起始地址为0,数据组1的起始地址为2,数据组2的起始地址为4,数据组M 的起始地址为2M 。

数据个数:N=2M ,其中N 为数据个数,M 为数据组个数;1组数据=2个数据=4个字节;1个数据=2个字节;CRC1校验:2个字节,校验内容不包括节点地址和CRC2。

CRC2校验:2个字节,校验内容包括前面所有的数据
设备地址寄存器地址:0x0000 温度寄存器地址:0x0001 湿度寄存器地址:0x0002 错误代码寄存器地址:0x0003
1、 读寄存器数据帧结构
H
L L CRC12个字节CRC22个字节
设备地址一个字节XX
功能码一个字节起始地址2个字节数据个数2个字节H XX XX XX XX
03XXXX N
2、 正确应答
XX XX XX
XX XX XX 设备地址一个字节XX 功能码一个字节03CRC12个字节CRC22个字节
字节计数1个字节名称格式数据组1名称及格式 2个字节XX XX 2*N=4M 数据组1数值2个字节名称格式XX XX 名称格式XX XX 名称格式......数据组M 名称及格式 2个字节数据组M 数值2个字节H
L L H
3、 错误应答
错误类型: 1、 功能码错误
2、 不满足 起始地址 = OK 并且起始地址 + 数量 = OK
3、 不满足 0x0001 <= 数据个数 <= 0x0010
4、 不满足 读多个寄存器 = OK
5、 通讯中断
设备地址一个字节XX
功能码一个字节83
错误类型2个字节
01/02/03/04/05
H
L L CRC12个字节CRC22个字节H XX XX XX XX
写N 个数据命令
状态字0x0010 节点地址:8字节
设备地址传感网中每个设备的地址1-247 功能码:一个字节,0x10 写数据命令 起始地址:2个字节
其他项参见查询应答帧规约 4、 写寄存器正确应答
H
L L CRC12个字节CRC22个字节
字节计数1个字节名称格式数据组1名称及格式 2个字节XX XX 2*N=4M
数据组1数值2个字节名称格式XX XX 名称格式XX XX 名称格式XX XX ......数据组M 名称及格式 2个字节数据组M 数值2个字节设备地址一个字节XX 功能码一个字节10XXXX 起始地址2个字节数据个数2个字节N=2M H XX XX XX XX
5、 错误应答
设备地址一个字节XX 功能码一个字节90错误类型2个字节01/02/03/04/05
H L L CRC12个字节CRC2
2个字节
H XX XX XX XX 节点地址8个字节XXXXXXXX
XXXXXXXX
6、 格式
数据类型0 - 数值 1 -开关量四字节数字节标识0低2字节
1高2字节
Bit7
位地址
Bit6
0:正数值
1:正负数
含义
Bit5
Bit4
长整型数值标识 0 双字节1 四字节3
1
2
保留小数点位置0-7
0 无小数 1 一位小数2 两位小数.
标准ModBus 帧结构
1、 功能码01(0x01):读1路或多路开关量输出状态
起始位: 为0~1;
开关量个数:为1~2; 超过范围命令无效 起始位+开关量个数 :1~2;超过范围命令无效
主机发送:
设备地址一个字节XX
功能码
一个字节0x01
起始位2个字节XXXX XX
XX H L
CRC 2个字节
读开关量个数 2个字节XXXX
从机响应:
设备地址一个字节XX 功能码一个字节0x01
XX
XX H L
CRC 2个字节XXXX 数据长度
OUT 状态
数据
XX
2、 功能码02(0x02):读1路或多路开关量输入状态 DI
起始位: 为0~1; 开关量个数:为1~2; 超过范围命令无效 起始位+开关量个数 :1~2;超过范围命令无效
主机发送:
设备地址一个字节XX
功能码
一个字节起始位2个字节XXXX XX
XX H L
CRC 2个字节
读开关量个数 2个字节XXXX
02
从机响应
设备地址一个字节XX 功能码一个字节XX
XX H L
CRC
2个字节
XXXX 数据长度XX 02
DI 状态数据
3、 功能码03(0x03): 读多路寄存器
起始地址: 0000H ~04FFH, 超过范围命令无效
数据长度: 0001H ~0078H, 最多可一次读取120个连续寄存器 起始地址+数据长度:1~004FFH, 超过范围命令无效
主机发送:
设备地址一个字节XX 功能码一个字节XXXX XX
XX H L
CRC 2个字节
XXXX 03
起始地址2个字节数据长度2个字节
从机响应:
XX
XX H L
CRC 2个字节
设备地址一个字节XX
功能码一个字节03
......
返回字节数XX
XXXX XXXX
寄存器数据1寄存器数据2寄存器数据n XXXX
4、 功能码05(0x05):写1路开关量输出(遥控)
控制命令为:
"FF00"为输出开关量为"1",即控制继电器"合";"0000"为输出开关量为"0",即控制继电器"分"。

主机发送:
设备地址一个字节XX
功能码
一个字节XXXX
XX
XX H L CRC 2个字节XXXX
05
输出bit 位
控制命令
从机响应
设备地址一个字节XX
功能码
一个字节XXXX
XX
XX H L CRC
2个字节XXXX
05
输出bit 位
控制命令
5、 功能码0F (0x0F ):写多路开关量输出(遥控)
起始位地址: 0000H ~0001H, 超过范围命令无效 输出数量: 0001H ~0002H,
起始位地址+输出数量:1~02H, 超过范围命令无效
主机发送:
XX
XX H L
CRC 2个字节设备地址一个字节XX
功能码一个字节XXXX
XXXX
XXXX
起始位地址XXXX
输出数量
字节计数输出数据
0F
从机响应:
设备地址一个字节XX
功能码一个字节XX
XX H L CRC
2个字节XXXX
XXXX
起始位
地址
输出数量
0F
6、 功能码10(0x10):写多路寄存器
起始地址: 0000H ~00B2H, 超过范围命令无效;请不要向未使用的或保留的寄存器地址写入任何数据;
寄存器数量:0001~0078H, 最多可一次设置120个连续寄存器; 起始地址+写寄存器数量 :0001H ~00B2H,超过范围命令无效; 主机发送:
设备地址一个字节XX
功能码一个字节XXXX 10XXXX XX
XX H L
CRC
2个字节起始地址写寄存
器数量字节计数XX 保存数据1
XXXX
......
保存数据n
XXXX
从机响应:
设备地址一个字节XX
功能码
一个字节XX
XX H L CRC 2个字节XXXX
XXXX
起始地址
写寄存
器数量
10。

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