Modbus功能码表
Modbus功能码及其格式
1字节
0x86
错误代码
1字节
01/02/03/04
例子：
6、“15（0x0F）”写多线圈
发送：
功能代码
1字节
0x0F
起始地址
2字节
0x0000~0xFFFF
写入线圈个数
2字节
0x0001~0x07B0
写入字节数
1字节
N
写入值
N字节
N=写入线圈个数/ 8，如果余数不为0则N=N+1
接收：
功能代码
1、“011
起始地址
2字节
0x0000~0xFFFF
线圈数量
2字节
1~2000（0x7D0）
接收：
功能代码
1字节
0x01
字节数
1字节
N
线圈状态
n字节
n = N/N+1
N=读取线圈个数/ 8，如果余数不为0则N=N+1
出错时的返回：
功能代码
1字节
0x81
错误代码
1字节
0x0F
起始地址
2字节
0x0000~0xFFFF
写入线圈个数
2字节
0x0001或0x07B0
出错时的返回：
功能代码
1字节
0x8F
错误代码
1字节
01/02/03/04
例子：
7、“16（0x10）”写多寄存器
发送：
功能代码
1字节
0x10
起始地址
2字节
0x0000~0xFFFF
写入寄存器个数
2字节
0x0001~0x007B
1字节
0x85
错误代码
1字节
Modbus通讯-功能码及实例
功能码名称作用01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器07 读取异常状态取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴09 编程（只用于484）使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑10 控询（只用于484）可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时12 读取通信事件记录可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。
如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误13 编程（184/384 484 584）可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑14 探询（184/384 484 584）可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器17 报告从机标识可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态18 （884和MICRO 84）可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑19 重置通信链路发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节20 读取通用参数（584L）显示扩展存储器文件中的数据信息21 写入通用参数（584L）把通用参数写入扩展存储文件，或修改之22～64 保留作扩展功能备用65～72 保留以备用户功能所用留作用户功能的扩展编码73～119 非法功能120～127 保留留作内部作用128～255 保留用于异常应答实例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。
MODBUS常用功能码及对应地址
MODBUS常用功能码备查
表1 ModBus功能码
功能码名
称作用
01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)
02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)
03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值
05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态
06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器
15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断
16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器
表2 ModBus功能码与数据类型对应表
代码功能数据类
型
对应地址
01 读位
0000X
02 读位
1000X
03 读整型、字符型、状态字、浮点型4000X
04 读整型、状态字、浮点
型3000X
05 写位
0000X
06 写整型、字符型、状态字、浮点型4000X
15 写位
0000X
16 写整型、字符型、状态字、浮点型4000X
（学习的目的是增长知识，提高能力，相信一分耕耘一分收获，努力就一定可以获得应有的回报）。
MODBUS协议(功能码及报文解析)
MODBUS协议Modbus是一种串行通信协议，是于____年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。
事实上，它已经成为工业领域通信协议，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。
在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU)。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口物理层进行。
对于通过（例如）的连接，存在多个Modbus/TCP变种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus 有一个扩展版本Modbus Plus(Modbus+或者MB+)，不过此协定是Modicon专有的，和Modbus不同。
它需要一个专门的协处理器来处理类似的高速令牌旋转。
它使用1Mbit/s的，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换／边缘触发而不是电压／水平触发的装置。
连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA（SA85）,PCI或者PCMCIA总线的板卡。
Modbus协议是一个master/slave 架构的协议。
有一个节点是master 节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave 节点。
每一个slave 设备都有一个唯一的地址。
在串行和MB+网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。
一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。
Modbus功能码一览表(最全版)
Modbus功能码一览________________________________________Modbus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。
其系统结构既包括硬件、亦包括软件。
它可应用于各种数据采集和过程监控。
下表1是ModBus的功能码定义。
表1 ModBus功能码功能码名称作用01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器07 读取异常状态取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴09 编程（只用于484）使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑10 控询（只用于484）可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时12 读取通信事件记录可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。
如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误13 编程（184/384 484 584）可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑14 探询（184/384 484 584）可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器17 报告从机标识可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态18 （884和MICRO 84）可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑19 重置通信链路发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节20 读取通用参数（584L）显示扩展存储器文件中的数据信息21 写入通用参数（584L）把通用参数写入扩展存储文件，或修改之22～64 保留作扩展功能备用65～72 保留以备用户功能所用留作用户功能的扩展编码73～119 非法功能120～127 保留留作内部作用128～255 保留用于异常应答Modbus网络只是一个主机，所有通信都由他发出。
ModBus通信协议的【功能码】
ModBus通信协议的【功能码】
Modbus的功能码
ModBus 功能码与数据类型对应表：
RTU ⽅式读取整数据的例⼦：
解析⼀下：主机发送指令，访问从站地址为1，使⽤功能码03（读保持寄存器），起始地址⾼8位、低8位：表⽰想读取的模拟量的起始地址(起始地址为0)。
⽐如例⼦中的起始地址为38，⼗进制为：56。
寄存器数量⾼8位、低8位：表⽰从起始地址开始读多少个模拟量。
例⼦中为1个模拟量。
注意，在返回的信息中⼀个模拟量需要返回两个字节。
错误校验为CRC校验。
从站应答：设备地址和命令号和上⾯的相同。
返回的字节数：表⽰数据的字节个数，也就是数据1，2...n中的n的值。
例⼦中返回了1个模拟量的数据，因为⼀个模拟量需要2个字节所以共2个字节。
数据⾼低字节：41和24代表返回的1个模拟量的值，即⼗进制的16676。
错误校验为CRC校验。
modbus功能码
modbus功能码Modbus功能码是一种数据通信协议，常用于工业自动化领域的设备间通信。
Modbus功能码定义了设备之间传输数据的操作类型，包括读取和写入数据。
以下是常见的几个Modbus功能码：1. 读取线圈状态（Read Coils）功能码 0x01：该功能码用于从Modbus设备中读取开关型线圈的状态（0或1），线圈通常用于控制外部开关和继电器等设备。
2. 读取输入状态（Read Input Discrete）功能码 0x02：该功能码用于从Modbus设备中读取输入开关型变量的状态，输入开关型变量与外部设备的输入信号相对应。
3. 读取保持寄存器（Read Holding Registers）功能码 0x03：该功能码用于从Modbus设备中读取保持寄存器中的数据，保持寄存器通常用于存储需要读取或写入的数据。
4. 读取输入寄存器（Read Input Registers）功能码 0x04：该功能码用于从Modbus设备中读取输入寄存器中的数据，输入寄存器通常用于存储传感器测量得到的实时数据。
5. 写单个线圈（Write Single Coil）功能码 0x05：该功能码用于向Modbus设备中写入单个线圈的状态，可以用于控制外部开关和继电器等设备。
6. 写单个保持寄存器（Write Single Register）功能码 0x06：该功能码用于向Modbus设备中写入单个保持寄存器的数据，可以用于设置设备的参数或发送控制命令。
7. 写多个线圈（Write Multiple Coils）功能码 0x0F：该功能码用于向Modbus设备中连续写入多个线圈的状态。
8. 写多个保持寄存器（Write Multiple Registers）功能码0x10：该功能码用于向Modbus设备中连续写入多个保持寄存器的数据。
以上是常见的Modbus功能码，不同的功能码可以实现不同的设备间数据读取和写入操作。
Modbus通讯 功能码及实例
功能码名称作用01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器07 读取异常状态取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴09 编程（只用于484）使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑10 控询（只用于484）可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时12 读取通信事件记录可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。
如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误13 编程（184/384 484 584）可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑14 探询（184/384 484 584）可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器17 报告从机标识可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态18 （884和MICRO 84）可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑19 重置通信链路发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节20 读取通用参数（584L）显示扩展存储器文件中的数据信息21 写入通用参数（584L）把通用参数写入扩展存储文件，或修改之22～64 保留作扩展功能备用65～72 保留以备用户功能所用留作用户功能的扩展编码73～119 非法功能120～127 保留留作内部作用128～255 保留用于异常应答实例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。
Modbus功能码一览表
Modbus功能码一览________________________________________Modbus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。
其系统结构既包括硬件、亦包括软件。
它可应用于各种数据采集和过程监控。
下表1是ModBus的功能码定义。
表1 ModBus功能码功能码名称作用01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器07 读取异常状态取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴09 编程（只用于484）使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑10 控询（只用于484）可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时12 读取通信事件记录可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。
如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误13 编程（184/384 484 584）可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑14 探询（184/384 484 584）可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器17 报告从机标识可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态18 （884和MICRO 84）可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑19 重置通信链路发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节20 读取通用参数（584L）显示扩展存储器文件中的数据信息21 写入通用参数（584L）把通用参数写入扩展存储文件，或修改之22～64 保留作扩展功能备用65～72 保留以备用户功能所用留作用户功能的扩展编码73～119 非法功能120～127 保留留作内部作用128～255 保留用于异常应答Modbus网络只是一个主机，所有通信都由他发出。
MODBUS常用功能码及对应地址学习资料
M O D B U S常用功能码及
对应地址
MODBUS常用功能码备查
表1 ModBus功能码
功能码名称作用
01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)
02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)
03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值
05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态
06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器
15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断
16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器
表2 ModBus功能码与数据类型对应表
代码功能数据类型对应地址
01 读位 0000X
02 读位 1000X
03 读整型、字符型、状态字、浮点型 4000X
04 读整型、状态字、浮点型 3000X
05 写位 0000X
06 写整型、字符型、状态字、浮点型 4000X
15 写位 0000X
16 写整型、字符型、状态字、浮点型 4000X。
Modbus功能码一览表
________________________________________
Modbus网络是一个工业通信系统由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路
或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包 括软件。它可应用于各种数据采
代码 功能 数据类型
01 读 位
02 读 位
03 读 整型、字符型、状态字、浮点型
04 读 整型、状态字、浮点型
05 写 位
06 写 整型、字符型、状态字、浮点型 08 N/A 重复“回 Nhomakorabea反馈”信息
15 写 位
16 写 整型、字符型、状态字、浮点型
集和过程监控。下表1是ModBus的功能码定义。
表1 ModBus功能码
功能码 名称 作用
01 读取线圈状态 取得一组逻辑线圈的当前状态ON/OFF)
02 读取输入状态 取得一组开关输入的当前状态ON/OFF)
03 读取保持寄存器 在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
但ASCII数据的译玛和处理更为容易一些 此外用RTU模式时报文字符必须以连续数据
流的形式传送用ASCII模式字符之间可产生长达1s的间隔以适应速度较快的机器。
表4给出了以RTU 方式读取整数据的例子
以RTU方式读取整数据的例子
主机请求
地址 功能码 第一个寄存器的高位地址 第一个寄存器的低位地址 寄存器的数量的
Modbus网络只是一个主机所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从
属控制器但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。采用这个系 统各PC可以和
中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。表2是ModBus各功能码对应的数
MODBUS协议(功能码及报文解析)
MODBUS协议Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。
事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
M odbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。
在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU)。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行[1]。
对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。
Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。
这两个变种都使用串行通讯（serial communication）方式。
RTU格式后续的命令／数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。
被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信，反之亦然。
对于通过TCP/IP（例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP 变种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus 有一个扩展版本 Modbus Plus(Modbus+或者MB+)，不过此协定是Modicon专有的，和 Modbus不同。
它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。
它使用1Mbit/s的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换／边缘触发而不是电压／水平触发的装置。
Modbus功能码
MODBUS 功能码
地址类型读/写功能码备注
0X 读/写01/05 系统内部/外部输出节点
1X 只读02 系统内部/外部输入节点
3X 只读04 模拟输入数据寄存器
4X 读/写03/10 数据寄存器（可写多个寄存器数据）
5X 读/写03/10 数据寄存器（读双字高低字反）
6X 读/写03/06 数据寄存器（写单个寄存器数据）
MT8000 可以作为MODBUS Server设备
MT8000 可以作为MODBUS Server设备,可以使用MODBUS 协议读写HMI 的LW/LB/RW。
MODBUS Server TCP/IP 为内建协议, 不需额外的设定即可使用( 但其所使用的port no. 必须与MT8000 相同)。
地址对应关系如下：
•0x, 1x 1~9999 => LB 0~9998
•3x, 4x 1~9999 => LW0~9998
•3x,4x 10000~65535 => RW0~55535
对不同站号设备进行区别的方法是在地址前+‘站号和#再写地址’如3#138。
Modbus协议功能码及格式
1、“01”读取线圈状态发送：功能代码1字节 0x01起始地址2字节 0x0000~0xFFFF 线圈数量2字节 1~2000（0x7D0）接收：功能代码1字节 0x01字节数1字节 N线圈状态n字节n = N/N+1N=读取线圈个数 / 8 ，如果余数不为0则N=N+1出错时的返回：功能代码1字节 0x81错误代码1字节 01/02/03/04例子：返送：01 01 00 00 00 19 FD C0 即：读取25个线圈的状态返回：01 01 04 0F 03 80 01 A8 C5FC BN N1 N2 N3 N4 CRC,N1为前8位的状态以此内推。
2、“02”读取输入状态发送：功能代码1字节 0x02起始地址2字节 0x0000~0xFFFF 输入点数量2字节 1~2000（0x7D0）接收：功能代码1字节 0x02字节数1字节 N输入点状态n字节n = N/N+1N=读取输入点个数 / 8 ，如果余数不为0则N=N+1出错时的返回：功能代码1字节 0x82错误代码1字节 01/02/03/04例子：发送：01 02 00 00 00 19 B9 C0读25个输入线圈的状态返回：01 02 04 00 00 00 00 FB E2FC BN N1 N2 N3 N4 CRC3、“03”保持型寄存器读取发送：功能代码1字节 0x03起始地址2字节 0x0000~0xFFFF 寄存器数量2字节 1~125（0x7D）接收：功能代码1字节 0x03字节数1字节 2*N寄存器值 N*2字节N=寄存器数量出错时的返回：功能代码1字节 0x83错误代码1字节 01/02/03/04例子：发送：01 03 00 00 00 03 05 CB读3个寄存器里面的值返回：01 03 06 01 2C 01 2C 01 2C 71 1A返回3个寄存器的值，每个寄存器的值有2个BYTE组成4、“05”写单一线圈发送：功能代码1字节 0x05线圈地址2字节 0x0000~0xFFFF 写入值2字节 0x0000或0xFF00接收：功能代码1字节 0x05线圈地址2字节 0x0000~0xFFFF 写入值2字节 0x0000或0xFF00出错时的返回：功能代码1字节 0x85错误代码1字节 01/02/03/04例子：发送：01 05 00 00 FF 00 8C 3A写单个线圈的值，把地址为0的线圈置一。
MODBUS协议(功能码及报文的详细解析)
M O D B U S协议(功能码及报文的详细解析) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIANMODBUS协议Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。
事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。
在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU)。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行[1]。
对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。
Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。
这两个变种都使用串行通讯（serial communication）方式。
RTU格式后续的命令／数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。
被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII 变种的节点通信，反之亦然。
对于通过TCP/IP（例如以太网）的连接，存在多个Modbus/TCP 变种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus 有一个扩展版本 Modbus Plus(Modbus+或者MB+)，不过此协定是Modicon专有的，和 Modbus不同。
Modbus功能码一览
Modbus 功能码一览Modbus 网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。
其系统结构既包括硬件、亦包 括软件。
它可应用于各种数据采集和过程监控。
下表1是Mo d Bus 的功能码定义。
Modbus网络只是一个主机，所有通信都由他发出。
网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。
采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。
表2是ModB us各功能码对应的数据类型。
（1）在ModBus系统中有2种传输模式可选择。
这2种传输模式与从机PC通信的能力是同等的。
选择时应视所用ModBus主机而定，每个ModBu s系统只能使用一种模式，不允许2种模式混用。
一种模式是AS CII（美国信息交换码），另一种模式是R TU（远程终端设备）这两种模式的定义见表3的主计算机及主PC很适宜。
RTU则适用于机器语言编程的计算机和P C主机。
用RTU模式传输的数据是8位二进制字符。
如欲转换为AS CII模式，则每个RTU字符首先应分为高位和低位两部分，这两部分各含4位，然后转换成十六进制等量值。
用以构成报文的ASCII字符都是十六进制字符。
ASCII模式使用的字符虽是RTU模式的两倍，但ASCII数据的译玛和处理更为容易一些，此外，用RTU模式时报文字符必须以连续数据流的形式传送，用ASCII模式，字符之间可产生长达1s的间隔，以适应速度较快的机器。
表4给出了以R TU 方式读取整数据的例子（CRC-16（循环冗余错误校验）CRC-16错误校验程序如下：报文（此处只涉及数据位，不指起始位、停止位和任选的奇偶校验位）被看作是一个连续的二进制，其最高有效位（MSB）首选发送。
MODBUS协议(功能码及报文解析)
MODBUS协议Modbus是一种串行通信协议，是于____年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。
事实上，它已经成为工业领域通信协议，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。
Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：公开发表并且无版税要求相对容易的工业网络部署对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信，举个例子，一个由测量温度和湿度的装置，并且将结果发送给计算机。
在数据采集与监视控制系统（SCADA）中，Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU)。
Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。
大多数Modbus设备通信通过串口物理层进行。
对于通过（例如）的连接，存在多个Modbus/TCP变种，这种方式不需要校验和的计算。
对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的，只有封装方式是不同的。
Modbus 有一个扩展版本Modbus Plus(Modbus+或者MB+)，不过此协定是Modicon专有的，和Modbus不同。
它需要一个专门的协处理器来处理类似的高速令牌旋转。
它使用1Mbit/s的，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换／边缘触发而不是电压／水平触发的装置。
连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA（SA85）,PCI或者PCMCIA总线的板卡。
Modbus协议是一个master/slave 架构的协议。
有一个节点是master 节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave 节点。
每一个slave 设备都有一个唯一的地址。
在串行和MB+网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。
一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。
MODBUS功能码简述
MODBUS协议整理——功能码简述
1.MODBUS功能码简述
下表列出MODBUS支持的部分功能代码：以十进制表示。
表1.1 MODBUS部分功能码
1.1功能码说明
功能码可以分为位操作和字操作两类。
位操作的最小单位为BIT，字操作的最小单位为两个字节。
【位操作指令】读线圈状态01H，读(离散)输入状态02H，写单个线圈06H和写多个线圈0FH。
【字操作指令】读保持寄存器03H，写单个寄存器06H，写多个保持寄存器10H。
1.2寄存器地址分配
表1.2 MODBUS寄存器地址分配
1.3寄存器种类说明
表1.3 MODBUS寄存器种类说明
1.4 PLC地址和协议地址区别
PLC地址可以理解为协议地址的变种，在触摸屏和PLC编程中应用较为广泛。
1.4.1 寄存器PLC地址
寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址，这些控制器可以是P LC，也可以使触摸屏，或是文本显示器。
PLC地址一般采用10进制描述，共有5位，其中第一位代码寄存器类型。
第一位数字和寄存器类型的对应关系如表1所示。
PLC地址例如40001、30002等。
1.4.2 寄存器协议地址
寄存器协议地址指指通信时使用的寄存器地址，例如PLC地址4 0001对应寻址地址0x0000，40002对应寻址地址0x0001，寄存器寻址地址一般使用16进制描述。
再如，PLC寄存器地址40003对应协议地址0002，PLC寄存器地址30003对应协议地址0002，虽然两个PLC寄存器寄存器通信时使用相同的地址，但是需要使用不同的命令访问，所以访问时不存在冲突。
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Modbus功能码一览
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Modbus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。
其系统结构既包括硬件、亦包括软件。
它可应用于各种数据采集和过程监控。
下表1是ModBus的功能码定义。
表1 ModBus功能码
功能码名称作用
01 读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)
02 读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)
03 读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
04 读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值
05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态
06 预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器
07 读取异常状态取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定，用户逻辑可以将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜于迅速读取状态
08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴
09 编程（只用于484）使主机模拟编程器作用，修改PC从机逻辑
10 控询（只用于484）可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送
11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时
12 读取通信事件记录可是主机检索每台从机的ModBus事务处理通信事件记录。
如果某项事务处理完成，记录会给出有关错误
13 编程（184/384 484 584）可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑
14 探询（184/384 484 584）可使主机与正在执行任务的从机通信，定期控询该从机是否已完成其程序操作，仅在含有功能13的报文发送后，本功能码才得发送
15 强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断
16 预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器
17 报告从机标识可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态
18 （884和MICRO 84）可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑
19 重置通信链路发生非可修改错误后，是从机复位于已知状态，可重置顺序字节
20 读取通用参数（584L）显示扩展存储器文件中的数据信息
21 写入通用参数（584L）把通用参数写入扩展存储文件，或修改之
22～64 保留作扩展功能备用
65～72 保留以备用户功能所用留作用户功能的扩展编码
73～119 非法功能
120～127 保留留作内部作用
128～255 保留用于异常应答
Modbus网络只是一个主机，所有通信都由他发出。
网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。
采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。
表2是ModBus各功能码对应的数据类型。
表2 ModBus功能码与数据类型对应表
代码功能数据类型
01 读位
02 读位
03 读整型、字符型、状态字、浮点型
04 读整型、状态字、浮点型
05 写位
06 写整型、字符型、状态字、浮点型
08 N/A 重复“回路反馈”信息
15 写位
16 写整型、字符型、状态字、浮点型
17 读字符型
（1）ModBus的传输方式
在ModBus系统中有2种传输模式可选择。
这2种传输模式与从机PC通信的能力是同等的。
选择时应视所用ModBus主机而定，每个ModBus系统只能使用一种模式，不允许2种模式混用。
一种模式是ASCII（美国信息交换码），另一种模式是RTU（远程终端设备）这两种模式的定义见表3
表3 ASCII和RTU传输模式的特性
特性ASCII(7位） RTU(8位）
编码系统十六进制（使用ASCII可打印字符：0～9，A～F) 二进制
每一个字符的位数开始位1位1位
数据位（最低有效位第一位）7位8位
奇偶校验（任选）1位（此位用于奇偶校验，无校应则无该位）1位（此位用于奇偶校验，无校应则无该位）
停止位1或2位1或2位
错误校验LRC（即纵向冗余校验）CRC(即循环冗余校验）
ASCII可打印字符便于故障检测，而且对于用高级语言（如Fortan）编程的主计算机及主PC很适宜。
RTU则适用于机器语言编程的计算机和PC主机。
用RTU模式传输的数据是8位二进制字符。
如欲转换为ASCII模式，则每个RTU字符首先应分为高位和低位两部分，这两部分各含4位，然后转换成十六进制等量值。
用以构成报文的ASCII字符都是十六进制字符。
ASCII模式使用的字符虽是RTU模式的两倍，但ASCII数据的译玛和处理更为容易一些，此外，用RTU模式时报文字符必须以连续数据流的形式传送，用ASCII模式，字符之间可产生长达1s的间隔，以适应速度较快的机器。
表4给出了以RTU 方式读取整数据的例子
以RTU方式读取整数据的例子
主机请求
地址功能码第一个寄存器的高位地址第一个寄存器的低位地址寄存器的数量的高位寄存器的数量的底位错误校验
01 03 00 38 00 01 XX
从机应答
地址功能码字节数数据高字节数据低字节错误校验
01 03 2 41 24 XX
十六进制数4124表示的十进制整数为16676，错误校验值要根据传输方式而定。
（2）Modbus的数据校验方式
CRC-16（循环冗余错误校验）
CRC-16错误校验程序如下：报文（此处只涉及数据位，不指起始位、停止位和任选的奇偶校验位）被看作是一个连续的二进制，其最高有效位（MSB）首选发送。
报文先与X↑16相乘（左移16位），然后看X↑16+X↑15+X↑2+1除，X↑16+X↑15+X↑2+1可以表示为二进制数11000000000000101。
整数商位忽略不记，16位余数加入该报文（MSB先发送），成为2个CRC校验字节。
余数中的1全部初始化，以免所有的零成为一条报文被接收。
经上述处理而含有CRC字节的报文，若无错误，到接收设备后再被同一多项式（X ↑16+X↑15+X↑2+1）除，会得到一个零余数（接收设备核验这个CRC字节，并将其与被传送的CRC比较）。
全部运算以2为模（无进位）。
习惯于成串发送数据的设备会首选送出字符的最右位（LSB-最低有效位）。
而在生成CRC情况下，发送首位应是被除数的最高有效位MSB。
由于在运算中不用进位，为便于操作起见，计算CRC时设MSB在最右位。
生成多项式的位序也必须反过来，以保持一致。
多项式的MSB略去不记，因其只对商有影响而不影响余数。
生成CRC-16校验字节的步骤如下：
①装如一个16位寄存器，所有数位均为1。
②该16位寄存器的高位字节与开始8位字节进行“异或”运算。
运算结果放入这个16位寄存器。
③把这个16寄存器向右移一位。
④若向右（标记位）移出的数位是1，则生成多项式1010000000000001和这个寄存器进行“异或”运算；若向右移出的数位是0，则返回③。
⑤重复③和④，直至移出8位。
⑥另外8位与该十六位寄存器进行“异或”运算。
⑦重复③~⑥，直至该报文所有字节均与16位寄存器进行“异或”运算，并移位8次。
⑧这个16位寄存器的内容即2字节CRC错误校验，被加到报文的最高有效位。
另外，在某些非ModBus通信协议中也经常使用CRC16作为校验手段，而且产生了一些CRC16的变种，他们是使用CRC16多项式X↑16+ X↑15+X↑2+1，单首次装入的16位寄存器为0000；使用CRC16的反序X↑16+X↑14+X↑1+1，首次装入寄存器值为0000
或FFFFH。
LRC（纵向冗余错误校验）
LRC错误校验用于ASCII模式。
这个错误校验是一个8位二进制数，可作为2个ASCII 十六进制字节传送。
把十六进制字符转换成二进制，加上无循环进位的二进制字符和二进制补码结果生成LRC错误校验（参见图）。
这个LRC在接收设备进行核验，并与被传送的LRC进行比较，冒号（：）、回车符号（CR）、换行字符（LF）和置入的其他任何非ASCII 十六进制字符在运算时忽略不计。
表5 LRC生成范例－－读取02号从机的前8个线圈
十六进制二进制
地址0 2 0000 0010
功能码0 1 0000 0001
起始地址高位0 0 0000 0000
起始地址低位0 0 0000 0000
单元数量0 0 0000 0000
0 8 + 0000 1000
0000 1011
变成补码1111 0101
错误校验 F 5 F 5
接受PC把所有收到的数据字节（包括最后的LRC）加在一起，8位应全部为0（注意：和可能超过8位，应略去最低位）0000 0010
0000 0001
0000 0000
0000 0000
0000 0000
0000 1000
错误校验1111 0101
和0000 0000。