通讯格式、传输方式及MODBUS协议简介

合集下载

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协议通讯协议

modbus协议通讯协议

modbus协议通讯协议协议名称:Modbus协议通讯协议一、引言Modbus协议是一种用于工业自动化领域的通讯协议,用于实现不同设备之间的数据交换和通讯。

本协议旨在规范Modbus协议的通讯规则和数据格式,以确保各设备在通讯过程中能够正确地交换数据。

二、定义1. Modbus主站:指发起通讯请求的设备,负责向从站发送指令并接收从站的响应。

2. Modbus从站:指响应主站通讯请求的设备,负责接收主站的指令并返回响应数据。

三、通讯方式Modbus协议支持多种通讯方式,包括串行通讯和以太网通讯。

具体通讯方式的选择应根据实际应用场景和设备的通讯接口来确定。

四、数据格式1. Modbus协议使用16位的寄存器来表示数据,寄存器地址从0开始计数。

2. Modbus协议支持多种数据类型,包括位(Coil)、输入位(Input Coil)、寄存器(Holding Register)和输入寄存器(Input Register)。

3. 数据的读取和写入通过读写功能码来实现,具体功能码的定义如下:- 读取位:功能码0x01- 读取输入位:功能码0x02- 读取寄存器:功能码0x03- 读取输入寄存器:功能码0x04- 写入位:功能码0x05- 写入寄存器:功能码0x064. 数据的读取和写入操作可以通过单个请求实现,也可以通过多个请求分批进行。

五、通讯流程1. 主站向从站发送请求,请求包括功能码、起始地址和数据长度等信息。

2. 从站接收到请求后,根据功能码进行相应的数据读取或写入操作。

3. 从站将读取到的数据或写入操作的结果返回给主站。

4. 主站接收到从站的响应后,根据需要进行下一步的操作。

六、通讯协议1. Modbus协议使用字节顺序为大端模式(Big-Endian)。

2. 通讯数据的传输顺序为先高字节后低字节。

3. 通讯数据的校验采用CRC校验算法,具体算法如下:- 初始化CRC寄存器为0xFFFF。

- 对每个字节进行如下操作:- 将字节与CRC寄存器的低8位进行异或运算。

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通讯协议是一种常用于工业控制系统中的通信协议,它基于主从结构,用于实现不同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、数据格式以及常见应用场景。

二、协议原理Modbus通讯协议是基于串行通信的协议,它使用简单的请求/响应模式进行数据交换。

协议包括两种通信方式:Modbus ASCII和Modbus RTU。

Modbus ASCII使用ASCII码表示数据,而Modbus RTU使用二进制码表示数据。

协议规定了数据的传输格式、通信命令、错误检测等。

三、通信方式1. Modbus ASCII通信方式Modbus ASCII通信方式使用ASCII码表示数据,每个字节使用两个ASCII字符表示,其中包括一个校验和。

通信过程中,主站发送请求命令,从站接收并处理请求,然后从站发送响应。

请求和响应之间使用回车换行符进行分隔。

2. Modbus RTU通信方式Modbus RTU通信方式使用二进制码表示数据,每个字节使用8位二进制表示。

通信过程中,主站发送请求命令,从站接收并处理请求,然后从站发送响应。

请求和响应之间使用帧间隔进行分隔。

四、数据格式1. Modbus ASCII数据格式Modbus ASCII数据格式由起始字符、从站地址、功能码、数据区、校验和和结束字符组成。

起始字符是冒号,结束字符是回车换行符。

校验和是通过对除起始字符和校验和本身外的所有字符进行异或运算得到的。

2. Modbus RTU数据格式Modbus RTU数据格式由从站地址、功能码、数据区、CRC校验和组成。

CRC校验和是通过对从站地址、功能码和数据区的所有字节进行CRC校验运算得到的。

五、常见应用场景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:通过Modbus通讯协议,可以实现对各种传感器、仪表的数据采集和监控。

2. 控制系统:Modbus通讯协议可用于实现对各种执行器、控制器的控制和调节。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解Modbus通讯协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,常用于连接不同设备之间的数据传输。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通信方式、数据帧格式以及常见的功能码。

1. 基本原理Modbus通讯协议是基于主从架构的协议,其中主机负责发起通信请求,从机负责响应请求并提供数据。

通信过程中,主机通过读写寄存器的方式与从机进行数据交换。

2. 通信方式Modbus通讯协议支持串行通信和以太网通信两种方式。

在串行通信中,常用的物理层协议有RS-232、RS-485等;而在以太网通信中,常用的物理层协议有TCP/IP协议。

3. 数据帧格式Modbus通讯协议的数据帧格式包括起始符、地址字段、功能码字段、数据字段和校验字段。

- 起始符:起始符用于标识数据帧的开始,通常为一个字节的值,如0x3A。

- 地址字段:地址字段用于指定从机的地址,通常为一个字节的值,范围为1-247。

- 功能码字段:功能码字段用于指定通信请求的类型,包括读取寄存器、写入寄存器等功能。

- 数据字段:数据字段用于存储通信请求或响应的数据,其长度根据具体功能码而定。

- 校验字段:校验字段用于校验数据的完整性,通常采用CRC校验算法。

4. 常见功能码Modbus通讯协议定义了一系列功能码,用于实现不同的通信请求。

- 读取线圈状态:功能码为0x01,用于读取从机的线圈状态。

- 读取输入状态:功能码为0x02,用于读取从机的输入状态。

- 读取保持寄存器:功能码为0x03,用于读取从机的保持寄存器数据。

- 读取输入寄存器:功能码为0x04,用于读取从机的输入寄存器数据。

- 写单个线圈:功能码为0x05,用于写入从机的单个线圈状态。

- 写单个寄存器:功能码为0x06,用于写入从机的单个寄存器数据。

5. 通信过程Modbus通讯协议的通信过程如下:- 主机发送请求:主机向从机发送读写请求,包括从机地址、功能码和数据字段。

- 从机响应请求:从机接收到请求后,根据功能码进行相应的处理,并将结果返回给主机。

modbus通讯协议格式详解

modbus通讯协议格式详解

modbus通讯协议格式详解Modbus是一种常用的通信协议,用于在工业自动化系统中不同设备之间进行通信。

下面是Modbus通信协议的详解。

1. Modbus协议类型:- Modbus ASCII:使用ASCII字符进行数据传输,每个字节使用两个ASCII字符表示。

- Modbus RTU:使用二进制编码进行数据传输,每个字节使用8个二进制位表示。

2. Modbus通信格式:- 帧起始符:通常为冒号(ASCII字符)或启动位(RTU模式)。

- 地址字段:定义要与之通信的设备地址。

- 功能码:指示所需执行的操作类型。

- 数据域:包含要传输或接收的数据。

- 校验和:用于验证帧数据的完整性,通常是通过计算和比较CRC校验值或校验和字节来实现的。

3. Modbus功能码:- 读取数据:用于读取设备的状态或数据。

- 功能码0x01(读取线圈状态):用于读取数字输出或线圈的状态。

- 功能码0x02(读取输入状态):用于读取数字输入或线圈的状态。

- 功能码0x03(读取保持寄存器):用于读取设备的保持寄存器的值。

- 功能码0x04(读取输入寄存器):用于读取设备的输入寄存器的值。

- 写入数据:用于写入设备的状态或数据。

- 功能码0x05(写单个线圈):用于写入单个数字输出或线圈的状态。

- 功能码0x06(写单个寄存器):用于写入单个保持寄存器的值。

- 功能码0x0F(写多个线圈):用于写入多个数字输出或线圈的状态。

- 功能码0x10(写多个寄存器):用于写入多个保持寄存器的值。

4. Modbus数据格式:- 线圈状态:用于表示开关状态的数据,以位为单位(0表示关,1表示开)。

- 输入状态:用于表示输入设备状态的数据,以位为单位。

- 保持寄存器:用于存储设备状态或数据的数据,以字为单位。

- 输入寄存器:用于存储输入设备状态或数据的数据,以字为单位。

总结:Modbus通信协议定义了一套通用的格式,用于在工业自动化系统中进行设备之间的通信。

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,用于在工业自动化领域中实现设备之间的通信。

本协议详解将介绍Modbus协议的基本原理、数据传输方式、通信帧结构、功能码及其应用等内容。

二、基本原理Modbus协议基于主从架构,其中一个设备作为主机,其他设备作为从机。

主机通过发送请求命令,从机则根据请求进行响应。

Modbus协议支持多种物理层,包括串行通信和以太网通信。

三、数据传输方式1. 串行通信方式:Modbus协议支持RS-232和RS-485等串行通信方式。

RS-232适用于短距离通信,而RS-485适用于长距离通信和多设备连接。

2. 以太网通信方式:Modbus协议还可以通过以太网进行通信,其中TCP/IP协议用于数据传输,以太网地址用于设备寻址。

四、通信帧结构Modbus协议的通信帧结构包括起始符、从机地址、功能码、数据域、校验码和结束符。

起始符标识帧的开始,从机地址用于设备寻址,功能码表示请求或响应的类型,数据域包含具体的数据信息,校验码用于验证数据的完整性,结束符标识帧的结束。

五、功能码及其应用1. 读取操作:Modbus协议提供了多个读取操作的功能码,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。

这些功能码用于获取设备的状态信息和数据。

2. 写入操作:Modbus协议也提供了多个写入操作的功能码,如写单个线圈、写单个保持寄存器和写多个保持寄存器等。

这些功能码用于修改设备的状态和数据。

3. 其他操作:Modbus协议还提供了其他功能码,如读取异常状态、屏蔽写入寄存器和读取设备识别码等。

这些功能码用于获取设备的异常状态和特定信息。

六、应用示例以下是一个使用Modbus协议的应用示例,以读取保持寄存器为例:1. 主机发送读取保持寄存器的请求命令,包括从机地址、功能码和寄存器地址等信息。

2. 从机接收到请求后,根据寄存器地址读取相应的数据,并将数据封装成响应帧发送给主机。

[原创]通讯格式-传输方式及MODBUS协议简介

[原创]通讯格式-传输方式及MODBUS协议简介

MODBUS协议、通讯格式、传输方式MODBUS简介MODBUS是一种单主站的主/从通信模式。

MODBUS网络上只能有一个主站存在,主站在MODBUS网络上没有地址,从站的地址范围为0 - 247,其中0 为广播地址,从站的实际地址范围为 1 - 247。

MODBUS通信标准协议可以通过各种传输方式传播,如RS232C、RS485、光纤、无线电等。

MODBUS具有两种串行传输模式,ASCII和RTU。

它们定义了数据如何打包、解码的不同方式。

支持MODBUS协议的设备一般都支持RTU 格式。

通信双方必须同时支持上述模式中的一种。

实际也就是发送与接收双方商量一下,定好规则,发送方想要接收方做某件事,就发送某种格式的信息给接收方,接收方收到信息后,按照事先约定好的规则分析信息,执行命令。

MODBUS 的通讯规范:起始符 + 设备地址 + 功能代码 + 数据 + 校验和 + 结束符通讯格式通讯格式设置举例:9600,o,8,1 即:波特率为9600;校验方式为奇校验;数据位为八位;停止位为一位;------------------------------------------------------------1、波特率:波特率是每秒钟传输的数据位数;什么是位数呢?计算机处理的语言是"0"和"1"组合而成的信息,即机器语言!一个"0"或是一个"1"就是一个位;设置波特率的作用?如果把波特率设为9600,即一秒钟之内能够传输9600个"0"或是"1",它决定了通讯的数据传输速度。

常用的波特率数值有:2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200;其值越大,通讯传输速度越高,那么是不是把波特率的数值设置的越大越好呢?当然不是,它要根据现场传输条件来决定,波特率设置的越大,要承担的通讯失败风险越大。

modbus协议通讯协议

modbus协议通讯协议

modbus协议通讯协议协议名称:Modbus协议通讯协议一、引言Modbus协议是一种通讯协议,用于在不同设备之间进行数据交换。

本协议旨在规范Modbus通讯协议的使用,确保设备之间的数据传输准确、可靠。

二、范围本协议适合于使用Modbus协议进行通讯的设备,包括但不限于工业自动化、楼宇自控、能源监控等领域。

三、术语定义1. Modbus协议:一种开放的通信协议,用于在不同设备之间进行数据交换。

2. 主站:通过Modbus协议主动发起通讯请求的设备。

3. 从站:响应主站请求的设备。

4. 寄存器:用于存储数据的内存单元。

四、通讯方式1. 物理层:Modbus协议支持多种物理层接口,包括串行通讯(如RS-232、RS-485)和以太网通讯。

2. 数据链路层:Modbus协议使用简单的二进制传输格式,包括起始位、数据位、校验位和住手位等。

3. 传输方式:Modbus协议支持两种传输方式,即RTU(Remote Terminal Unit)和ASCII(American Standard Code for Information Interchange)。

五、功能码Modbus协议定义了一系列功能码,用于不同类型的通讯请求和响应。

以下是常用的功能码:1. 读取保持寄存器(Read Holding Registers):用于从从站读取保持寄存器中的数据。

2. 写入单个保持寄存器(Write Single Holding Register):用于向从站写入单个保持寄存器的数据。

3. 写入多个保持寄存器(Write Multiple Holding Registers):用于向从站写入多个连续保持寄存器的数据。

4. 读取输入寄存器(Read Input Registers):用于从从站读取输入寄存器中的数据。

5. 诊断(Diagnostics):用于执行诊断操作,如清除通讯错误计数器等。

六、通讯流程1. 主站发起请求:主站向从站发送通讯请求,包括功能码和相关参数。

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解

Modbus通讯协议详解Modbus通讯协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,广泛应用于监控、控制和数据采集等领域。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通信方式、数据结构和应用场景。

一、Modbus通讯协议的基本原理Modbus通讯协议是基于主从结构的通信协议,其中主机负责发送请求并接收响应,从机负责接收请求并发送响应。

通信使用串行通信或以太网通信方式,支持不同的物理层接口。

Modbus通讯协议采用简单、轻量级的数据传输格式,以字节为基本单位进行数据传输。

通信过程中,主机通过发送请求帧来获取从机的数据或控制从机的操作。

从机接收到请求后,根据请求的功能码进行相应的操作,并将结果通过响应帧返回给主机。

二、Modbus通讯协议的通信方式Modbus通讯协议支持两种主要的通信方式:串行通信和以太网通信。

1. 串行通信串行通信是Modbus通讯协议最早采用的通信方式,适用于较短距离的通信。

常用的串行通信接口有RS-232、RS-485等。

在串行通信中,数据通过串行线路以二进制形式传输。

2. 以太网通信以太网通信是现代工业自动化领域中常用的通信方式,适用于长距离通信和大规模系统。

以太网通信使用TCP/IP协议栈,数据通过以太网以数据包的形式传输。

三、Modbus通讯协议的数据结构Modbus通讯协议的数据结构包括功能码、数据地址、数据长度和数据内容。

1. 功能码功能码用于定义请求或响应的类型,常用的功能码有读取线圈状态、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。

不同的功能码对应不同的操作。

2. 数据地址数据地址用于指定要读取或写入的数据的位置。

对于线圈和输入状态,数据地址从0开始计数;对于保持寄存器和输入寄存器,数据地址从1开始计数。

3. 数据长度数据长度用于指定要读取或写入的数据的长度。

对于线圈和输入状态,数据长度表示连续的位数;对于保持寄存器和输入寄存器,数据长度表示连续的字节个数。

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通讯协议格式详解

modbus通讯协议格式详解

modbus通讯协议格式详解Modbus是一种常用的通讯协议,广泛应用于工业自动化领域。

它是一种主从式通信协议,简单易懂,方便实用。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的格式及其相关内容。

一、Modbus协议简介Modbus协议是由Modicon(一家法国自动化制造公司)于1979年开发的,用于PLC(可编程逻辑控制器)与外部设备之间的通信。

它具有开放性、简单性和可靠性等特点,逐渐成为工业自动化领域最重要的通讯协议之一。

二、Modbus通信架构Modbus通信架构主要分为两种模式:串行通信模式和以太网通信模式。

其中,串行通信模式包括RS-232、RS-485、RS-422等,常用于较短距离的通信;以太网通信模式则使用TCP/IP协议,可实现远程通信。

三、Modbus数据格式Modbus通信协议采用了简洁明了的二进制数据格式,分为查询报文和响应报文。

1. 查询报文格式Modbus查询报文包含了多个字段,包括从站地址、功能码、数据起始地址、数据数量、CRC校验等。

- 从站地址:标识通信中的设备或模块。

- 功能码:定义了读取或写入操作的种类。

- 数据起始地址:指定要读取或写入的数据在从站中的起始位置。

- 数据数量:指定要读取或写入的数据的个数。

- CRC校验:用于校验报文的完整性。

2. 响应报文格式Modbus响应报文与查询报文的格式类似,但会包含更多的字段,如错误码、数据内容等。

四、Modbus功能码详解Modbus功能码定义了读取或写入操作的种类,主要包括读读取线圈状态、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。

其中,读取线圈状态和读取输入状态对应的功能码分别为01和02;读取保持寄存器和读取输入寄存器对应的功能码分别为03和04;写单个线圈和写单个寄存器对应的功能码分别为05和06。

此外,还有一些其他的功能码,用于读写多个寄存器等操作。

五、Modbus通信流程Modbus通信流程较为简单,一般包括以下几个步骤:1. 主站发送查询报文给从站;2. 从站收到查询报文后,进行相应的处理;3. 从站将处理结果封装成响应报文,发送给主站;4. 主站收到响应报文后,解析出结果,并进行相应的处理。

Modbus通讯协议(比较好理解)

Modbus通讯协议(比较好理解)

Modbus通讯协议简化V1.x 2008-11-221Modbus协议概述Modbus协议是主从站通讯协议,用异步串行口完成通讯,物理层采用RS485或RS232。

传输速率可以达到115kbps,理论上可接(寻址)一台主站和至多247台从站。

受线路和设备的限制,实际最多可接一台主站和32台从站。

Modbus协议的某些特性是固定的,如帧格式、帧顺序、通讯错误和异常情况的处理,以及所执行的功能等,都不能随便改动。

其他特性属于用户可选的,如传输介质、波特率、字符奇偶校验、停止位的个数等等,传输模式为RTU。

用户所选择的参数对于各个站必须一致,在系统运行时不能改变。

1.1Modbus协议传输模式Modbus的传输模式:RTU方式。

1.2帧Modbus协议的帧(报文)格式:RTU帧。

下表是RTU传输模式的一般格式命令帧。

2Modbus协议2.1 通讯方式Modbus有两种通讯方式:应答方式和广播方式。

应答方式是主站向某个从站(地址1~247)发出命令,然后等待从站的应答;从站接到主站命令后,执行命令,并将执行结果返回给主站作为应答,然后等待下一个命令。

广播方式是主站向所有从站发送命令(从站地址为0),不需要等待从站应答;从站接到广播命令后,执行命令,也不向主站应答。

除了会送诊断校验外,只有05、06、15、16这四项功能(见2.3节)对广播方式有效。

2.2Modbus帧Modbus的帧按应答方式分为命令帧(询问帧)和应答帧。

命令帧为一般格式命令帧,应答帧有显长度帧和隐长度帧之分,图2-1、2-3、2-4给出了典型的帧格式。

图2-1 一般格式命令帧图2-3 显长度应答帧图2-4 隐长度应答帧2.2.1从站地址字段帧中的从站地址字段表示接收主站报文的从站地址。

当从站地址字段为0时,表示所有从站,此时的报文是广播报文。

用户必须设定每台从站的专用地址。

只有被编址的设备才能对主机的命令(询问)做出应答。

从站发送应答报文时,报文中地址的作用是向主站报告正在通讯的是哪台从站。

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。

通讯格式传输方式及MODBUS协议简介

通讯格式传输方式及MODBUS协议简介

MODBUS 协议、通讯格式、传输方式MODBU S介MODBUS是一种单主站的主/从通信模式。

MODBUS网络上只能有一个主站存在,主站在MODBUS网络上没有地址,从站的地址范围为0 - 247,其中0 为广播地址,从站的实际地址范围为1 - 247。

MODBUS通信标准协议可以通过各种传输方式传播,如RS232C、RS485、光纤、无线电等。

MODBUS具有两种串行传输模式,ASCII和RTU。

它们定义了数据如何打包、解码的不同方式。

支持MODBUS协议的设备一般都支持RTU格式。

通信双方必须同时支持上述模式中的一种。

实际也就是发送与接收双方商量一下,定好规则,发送方想要接收方做某件事,就发送某种格式的信息给接收方,接收方收到信息后,按照事先约定好的规则分析信息,执行命令。

MODBU的通讯规范:起始符+设备地址+功能代码+数据+校验和+结束符通讯格式通讯格式设置举例:9600, o, 8, 1即: 波特率为9600;校验方式为奇校验;数据位为八位;停止位为一位;1、波特率:波特率是每秒钟传输的数据位数;什么是位数呢?计算机处理的语言是"0"和"1"组合而成的信息,即机器语言!一个"0"或是一个"1"就是一个位;设置波特率的作用?如果把波特率设为9600,即一秒钟之内能够传输9600个"0"或是"1",它决定了通讯的数据传输速度。

常用的波特率数值有:2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200;其值越大,通讯传输速度越高,那么是不是把波特率的数值设置的越大越好呢?当然不是,它要根据现场传输条件来决定,波特率设置的越大,要承担的通讯失败风险越大。

2、数据位:前面说过,计算机处理的语言是"0"和"1"组合而成的信息,即机器语言!01000001 ,01000010 ,01000011 ,01000100 ,01000101, 01000110A B C D E F上面一组机器码分别代表的字符是A,B, C, D, E,F;如A:是用01000001表示,共八个"0"或"1",即数据位为八位;数据位的含义:是一个字符可以用多少个位的组合来表示;为什么要设置数据位呢?其一,设置数据位后,我们就知道了数据长度,然后可以根据波特率(9600)计算出传输一个字符A需要多少时间。

modbus协议

modbus协议

modbus协议协议名称:Modbus协议1. 引言Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。

该协议广泛应用于监控和控制领域,可用于连接传感器、执行器、PLC等设备,实现数据采集、控制和监视。

本协议旨在详细描述Modbus协议的标准格式和通信规范,以确保设备之间的稳定通信和数据传输。

2. 协议结构Modbus协议采用主从结构,其中主机负责发起通信请求,从机负责响应请求并提供所需的数据。

协议支持多种通信方式,包括串行通信和以太网通信。

下面是Modbus协议的标准格式:2.1 帧结构Modbus协议的通信基于数据帧的传输。

每个数据帧由以下几个部分组成:- 地址字段:指定目标设备的地址。

- 功能码:表示主机请求的操作类型。

- 数据字段:包含主机请求或从机响应的数据。

- 错误检测字段:用于验证数据的完整性。

2.2 功能码Modbus协议定义了一系列功能码,用于标识主机请求的操作类型。

常见的功能码包括:- 读取线圈状态:用于读取从机的开关量输出状态。

- 读取输入状态:用于读取从机的开关量输入状态。

- 读取保持寄存器:用于读取从机的模拟量输入状态。

- 读取输入寄存器:用于读取从机的模拟量输出状态。

- 写单个线圈:用于控制从机的开关量输出状态。

- 写单个寄存器:用于控制从机的模拟量输出状态。

3. 通信规范Modbus协议的通信规范如下:3.1 串行通信规范- 物理层:Modbus协议支持RS-232、RS-485等串行通信接口。

- 波特率:通信双方的波特率必须匹配,常见的波特率有9600、19200、38400等。

- 数据位:通信双方的数据位数必须一致,通常为8位。

- 停止位:通信双方的停止位数必须一致,通常为1位。

- 校验位:通信双方的校验位设置必须一致,可选的校验位有奇校验、偶校验、无校验。

3.2 以太网通信规范- 物理层:Modbus协议支持以太网通信,使用TCP/IP协议栈。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

MODBUS协议、通讯格式、传输方式淘宝店铺:MODBUS简介MODBUS是一种单主站的主/从通信模式。

MODBUS网络上只能有一个主站存在,主站在MODBUS网络上没有地址,从站的地址范围为 0 - 247,其中 0 为广播地址,从站的实际地址范围为 1 - 247。

MODBUS通信标准协议可以通过各种传输方式传播,如 RS232C、RS485、光纤、无线电等。

MODBUS具有两种串行传输模式,ASCII和RTU。

它们定义了数据如何打包、解码的不同方式。

支持MODBUS协议的设备一般都支持 RTU 格式。

通信双方必须同时支持上述模式中的一种。

实际也就是发送与接收双方商量一下,定好规则,发送方想要接收方做某件事,就发送某种格式的信息给接收方,接收方收到信息后,按照事先约定好的规则分析信息,执行命令。

您如果愿意,也可以自己定义一个通讯规范,用PLC 或是VB 语言按照您自己定义的这个规范处理,如果您定义的这个规范可靠性、便于分析性超过MODBUS,那您的通讯规范就是最流行的了!MODBUS 的通讯规范:起始符 + 设备地址 + 功能代码 + 数据 + 校验和 + 结束符通讯格式通讯格式设置举例:9600,o,8,1 即:波特率为9600;校验方式为奇校验;数据位为八位;停止位为一位;------------------------------------------------------------1、波特率:波特率是每秒钟传输的数据位数;什么是位数呢?计算机处理的语言是"0"和"1"组合而成的信息,即机器语言!一个"0"或是一个"1"就是一个位;设置波特率的作用?如果把波特率设为9600,即一秒钟之内能够传输9600个"0"或是"1",它决定了通讯的数据传输速度。

常用的波特率数值有:2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200;其值越大,通讯传输速度越高,那么是不是把波特率的数值设置的越大越好呢?当然不是,它要根据现场传输条件来决定,波特率设置的越大,要承担的通讯失败风险越大。

-----------------------------------------------------------2、数据位:前面说过,计算机处理的语言是"0"和"1"组合而成的信息,即机器语言!01000001 ,01000010 ,01000011 ,01000100 ,01000101,01000110A B C D E F上面一组机器码分别代表的字符是 A,B,C,D,E,F;如A: 是用01000001表示,共八个"0"或"1",即数据位为八位;数据位的含义:是一个字符可以用多少个位的组合来表示;为什么要设置数据位呢?其一,设置数据位后,我们就知道了数据长度,然后可以根据波特率(9600)计算出传输一个字符A需要多少时间。

如果数据位设为8,则:8/9600=秒即传输一个字符"A"需要毫秒的时间(这不是正确的计算,原因在停止位的解释中再论述!)其二,定义一个标准,方便通讯双方分析。

合法的数据位值:4、5、6、7、8目前常用的数据位是8 位与7 位。

-----------------------------------------------------------3、停止位:设置了数据位,就可以正常通讯了吗?不是!接收方何时才知道一个字符传输结束了呢?这就需要一个停止位,有停止位当然还需要一个起始位来告诉接收方一个字符的传输开始!为什么要设置停止位呢?上面解释过了,即,知道一个字符何时传输结束!目前常用的停止位是一位与二位。

还有一个问题,为什么在通讯格式中不用设置起始位?我所知道的是:停止位是一个高电平(1),当接收方接收到连续的高电平时,表示一个字符传输结束。

起始位是一个低电平(0),当接收方接收连续的低电平时,表示下一个字符的传输开始。

如果停止位可靠(1 位或是2 位),那么干扰造成低电平起始位假象的可能性就不大,所以不用设置起始位!在数据位的解释中,我计算过传输一个数据位设为八位的字符"A"的传输时间,8/9600= 秒,即毫秒的时间传输一个字符A,现在您应该知道了,这个计算并不正确,因为没有加上起始位数和停止位数!现在我们重新计算:假如设置停止位为2,则一个起始位,两个停止位,8 个数据位,总位数为11。

11/9600= 秒,即传输一个字符"A"需要毫秒的时间(这还不是正确的计算,原因在校验方式的解释中再论述!)-----------------------------------------------------------4、校验方式:朋友们都知道,干扰是无处不在的,如果抗干扰处理的不理想,在通讯传输过程中,"0"可能会变成"1",或是将"1"干扰成"0",造成传输错误.干扰是消除不了的,提高抗干扰能力也只是提高而已,并不能完全防止干扰。

所以因为干扰造成的传输错误一定会发生。

接收方如何知道接收到字符是否正确呢?解决方式就是加上一个校验,即在传输的数据中再加上一个校验位!目前所用的校验方式为:偶校验(even):简单表示为"e" ;奇校验(odd):简单表示为"o" ;无校验(none):简单表示为"n" ;偶校验:如果一个字符中"1"的个数是奇数那么校验位就置为"1";如果一个字符中"1"的个数是偶数,那么校验位就置为0;从而保证总的1 的个数是偶数;比如设置数据位为8位,字符"A"是:0100 0001其"1"的个数是2个,为偶数。

那么校验位则为"0" 真正发送的信息为:0100 0001 0奇校验:如果一个字符中"1"的个数是偶数,那么校验位就置为1;如果一个字符中"1"的个数是奇数,那么校验位就置为0;从而保证总的"1"的个数是奇数;比如设置数据位为8位,字符"A"是:0100 0001其"1"的个数是2个,为偶数。

那么校验位则为"1" 真正发送的信息为:0100 0001 1无校验:没有校验位;校验位的作用:如果在传输过程中,由于干扰将某个"0"变成了"1",偶校验时,"1" 的个数因为干扰变成奇数,奇校验时,"1" 的个数因为干扰变成偶数,接收方会返回一个奇偶校验错误信息给发送方。

比如:当采用奇校验时,发送"A"字符的0100 0001 1当传输到接收方,由于干扰变成了0100 0011 1接收方接收到四个"1",是偶数,不符合奇校验的"1"的个数为奇数的规定,所以返回一个奇偶校验错误信息给发送方!注意:奇偶校验方式不可能完全校验一个字符发送是否正确!比如采用奇校验方式时,发送"A"字符时0100 0001 1由于干扰接收方接收到的是0100 0010 1 (是"B")由于只是"1"的位置改变了,"1"的个数还是奇数,虽然发送的是A,接收到的是B,但是奇校验还认为是正确的字符;为了解决奇偶校验方式的上述缺陷,每种标准协议都会要求校验和计算,比如 MODBUS通讯协议的 RTU 方式是 CRC 校验计算;MODBUS通讯协议的 ASCII 方式是 LRC 校验计算;有些朋友对于奇偶校验与校验和计算这两个概念分不清楚。

奇偶校验:判断一个字符传输的是否正确;校验和:判断一组字符传输的是否正确;在停止位的解释中,我计算过传输一个数据位设为八位,停止位设为2位的字符"A"的传输时间,一个起始位,两个停止位,8 个数据位,总位数为11。

11/9600= 秒,即毫秒传输一个字符A,现在您应该知道了,这个计算并不正确,因为没有加上校验位!现在我们重新计算:通讯格式为:9600,o,8,2一个起始位,八个数据位,一个校验位,两个停止位,总位数为12。

12/9600= 秒,传输一个字符"A"需要毫秒的时间;这个计算值才是最后的理论计算值!可以大致评估传输一组字符需要的时间!当然,选用无校验方式,计算传输方式不需要加上校验位需要永远记住的是:***参预通讯的双方设定的通讯格式必须一样的***传输方式传输方式没什么好讲,只是有初学者询问我问题时,我问采用的通讯协议是什么,对方回答是485通讯,这明显是搞乱了传输方式与通讯协议两个概念,所以用一两句话大致说一下:485通讯,232通讯,这讲的是采用何种传输方式!既然是传输方式,重要就是“传输”两字,不管是232还是485,只是起到传输作用,可以传输MODBUS通讯协议信息,也可以传输其他通讯协议信息!或者可以说:MODBUS通信标准协议可以通过各种传输方式传播,如232、485等!顺便说一下终端电阻的作用:光从空气进入水面时,水面从反射回一些光线,这是因为空气与水的媒质不同。

光进入不同的媒质时,会在临界点反射。

电信号传输也一样,在传输过程中如果传输末端阻抗突然减小甚至没有,信号就会在此产生反射,这种反射会造成传输线路数据混乱,所以加一个偏置电阻,人为地保持阻抗平衡,减弱信号反射对线路的影响!。

相关文档
最新文档