Modbus协议讲解

Modbus协议讲解
协议名称：Modbus协议
1. 简介
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数据交换。

它是一种开放的协议，广泛应用于工业自动化、能源管理、建筑自动化等领域。

本文将详细介绍Modbus协议的结构、功能和应用。

2. 协议结构
Modbus协议采用主从结构，其中主设备负责发起通信请求，从设备负责响应
请求并提供数据。

协议基于传统的串行通信和现代以太网通信两种物理层。

2.1 串行通信
在串行通信中，Modbus协议使用RS-232、RS-422或RS-485等物理层标准。

通信帧由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

主设备通过发送请求帧，从设备接收并响应。

2.2 以太网通信
在以太网通信中，Modbus协议使用TCP/IP协议栈。

主设备和从设备通过以太
网连接，并使用IP地址进行通信。

通信帧以TCP报文的形式传输，包括源IP地址、目标IP地址、源端口号、目标端口号和Modbus数据。

3. 功能
Modbus协议定义了一系列功能码，用于实现不同的数据交换操作。

以下是常
用的功能码及其功能：
3.1 读取线圈状态（功能码0x01）
主设备向从设备发送请求，读取从设备的线圈状态。

从设备将线圈状态以位的形式返回给主设备。

3.2 读取输入状态（功能码0x02）
主设备向从设备发送请求，读取从设备的输入状态。

从设备将输入状态以位的形式返回给主设备。

3.3 读取保持寄存器（功能码0x03）
主设备向从设备发送请求，读取从设备的保持寄存器。

从设备将保持寄存器的值以字的形式返回给主设备。

3.4 读取输入寄存器（功能码0x04）
主设备向从设备发送请求，读取从设备的输入寄存器。

从设备将输入寄存器的值以字的形式返回给主设备。

3.5 写单个线圈（功能码0x05）
主设备向从设备发送请求，写入从设备的单个线圈。

从设备将操作结果返回给主设备。

3.6 写单个寄存器（功能码0x06）
主设备向从设备发送请求，写入从设备的单个保持寄存器。

从设备将操作结果返回给主设备。

3.7 写多个线圈（功能码0x0F）
主设备向从设备发送请求，写入从设备的多个线圈。

从设备将操作结果返回给主设备。

3.8 写多个寄存器（功能码0x10）
主设备向从设备发送请求，写入从设备的多个保持寄存器。

从设备将操作结果
返回给主设备。

4. 应用
Modbus协议广泛应用于工业自动化、能源管理、建筑自动化等领域。

以下是
几个常见的应用场景：
4.1 工业自动化
Modbus协议可以用于控制和监控工业设备，如PLC（可编程逻辑控制器）、
传感器、执行器等。

通过读取和写入寄存器，实现对设备的控制和数据采集。

4.2 能源管理
Modbus协议可以用于能源管理系统，实时监测和控制能源设备，如发电机、
变压器、电表等。

通过读取和写入寄存器，实现能源数据的采集和调整。

4.3 建筑自动化
Modbus协议可以用于建筑自动化系统，实现对建筑设备的控制和监测，如空调、照明、安防等。

通过读取和写入寄存器，实现对设备状态的监测和调整。

5. 总结
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数据交换。

它采用主从结构，支持串行通信和以太网通信两种物理层。

协议定义了一系列功能码，实现不同的数据交换操作。

Modbus协议广泛应用于工业自动化、能源管理、
建筑自动化等领域，实现设备的控制和数据采集。