MODBUS TCPIP协议 介绍
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议协议名称：ModbusTCP通讯协议一、引言ModbusTCP通讯协议是一种基于TCP/IP协议的通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据通信。
本协议旨在定义ModbusTCP通讯协议的基本规范和通信流程，以确保设备之间的可靠通信和数据交换。
二、术语和定义在本协议中，以下术语和定义适用：1. ModbusTCP：基于TCP/IP协议的Modbus通讯协议。
2. 客户端：发起通信请求的设备或软件。
3. 服务器：响应客户端请求的设备或软件。
4. 单元标识符：用于标识设备或软件的唯一标识符。
5. 寄存器：用于存储和交换数据的内存单元。
三、通信流程1. 建立连接客户端通过TCP/IP协议与服务器建立连接。
客户端发送连接请求，服务器接受请求并返回确认信息，建立连接成功。
2. 请求报文格式客户端向服务器发送请求报文，报文格式如下：- 事务标识符：用于标识请求的唯一标识符。
- 协议标识符：用于标识ModbusTCP协议。
- 长度字段：指定报文长度。
- 单元标识符：用于标识设备或软件的唯一标识符。
- 功能码：指定请求的功能类型。
- 数据字段：包含请求的具体数据。
3. 响应报文格式服务器接收到请求后，根据请求的功能码进行相应的处理，并返回响应报文。
报文格式如下：- 事务标识符：与请求报文相同的标识符。
- 协议标识符：与请求报文相同的标识符。
- 长度字段：指定报文长度。
- 单元标识符：与请求报文相同的标识符。
- 功能码：与请求报文相同的功能码。
- 数据字段：包含响应的具体数据。
4. 功能码ModbusTCP通讯协议定义了多种功能码，用于实现不同类型的数据交换和操作。
常用的功能码包括：- 读取线圈状态：用于读取设备的线圈状态。
- 读取输入状态：用于读取设备的输入状态。
- 读取保持寄存器：用于读取设备的保持寄存器数据。
- 读取输入寄存器：用于读取设备的输入寄存器数据。
- 写单个线圈：用于写入设备的单个线圈状态。
MODBUSTCPIP协议
MODBUSTCPIP协议MODBUS TCP/IP协议是一种工业通信协议，常用于建立在TCP/IP网络上的自动化系统中。
它是由Modicon公司在1979年开发的Modbus通信协议的一个变种。
MODBUS TCP/IP协议在工业控制领域被广泛应用，用于在远程设备之间进行通信和数据交换。
MODBUSTCP/IP协议基于客户端-服务器模型，其中客户端是请求数据的设备，服务器是响应请求的设备。
客户端通过发送指令来请求数据或发送控制命令，服务器收到请求后进行处理并返回响应。
协议使用TCP/IP 协议进行通信，这意味着它可以在局域网或广域网上使用，并具有高度的可靠性和稳定性。
MODBUSTCP/IP协议包括多种功能码，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、写单个寄存器等。
这些功能码允许设备在通信中进行数据读取和写入，实现对远程设备的监测和控制。
MODBUSTCP/IP协议采用简单的报文结构，报文包括事务标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符、功能码以及数据字段。
报文中的数据字段可用于携带设备的状态信息、控制命令、传感器数据等。
协议还支持数据的加密和校验，以确保通信的安全性和完整性。
通过使用MODBUSTCP/IP协议，用户可以实现点对点、点对多点和多点对多点之间的通信。
它适用于各种工业自动化应用，包括监控和控制系统、远程终端单元、数据采集和分析系统等。
它提供了简单、可靠、高效的数据传输方法，使得设备之间的通信更加灵活和方便。
总之，MODBUSTCP/IP协议是一种在TCP/IP网络上进行工业通信的标准协议。
它具有简单、可靠、高效的特点，广泛应用于各种工业自动化系统中。
通过使用MODBUSTCP/IP协议，用户可以实现设备之间的数据交换和远程控制，实现工业过程的监测和控制。
modbustcp编程
modbustcp编程【一、modbustcp简介】Modbus TCP/IP是一种基于以太网的通信协议，起源于Modbus串行通信协议。
Modbus TCP/IP协议广泛应用于工业自动化和楼宇自动化领域，用于实现设备之间的通信和数据交换。
Modbus TCP/IP协议具有简单、易于实现、传输速率较高、传输距离较远等优点。
【二、modbustcp通信协议原理】Modbus TCP/IP通信协议采用客户端-服务器架构。
通信过程中，客户端向服务器发送请求，服务器接收请求并返回响应。
通信数据采用结构化的数据帧，包括设备地址、功能码、数据长度和校验和等字段。
【三、modbustcp编程实践】1.客户端编写：客户端编程主要包括以下几个步骤：a.初始化网络连接。
b.创建Modbus TCP/IP客户端实例。
c.连接到Modbus TCP/IP服务器。
d.发送请求并处理响应。
2.服务器端编写：服务器端编程主要包括以下几个步骤：a.初始化网络连接。
b.创建Modbus TCP/IP服务器实例。
c.监听端口，等待客户端连接。
d.处理客户端请求并返回响应。
【四、modbustcp编程实战案例】以下是一个简单的modbustcp编程实战案例：1.安装Python的modbus库（如：pymodbus）。
2.编写一个Modbus TCP/IP客户端程序，实现与服务器的通信。
3.编写一个Modbus TCP/IP服务器程序，监听端口并处理客户端请求。
4.运行客户端程序，连接到服务器，发送请求并处理响应。
【五、总结与展望】Modbus TCP/IP通信协议在工业自动化和楼宇自动化领域具有广泛的应用。
通过掌握modbustcp编程，可以实现设备之间的便捷通信和数据交换。
modbus tcp通讯协议详解与实例演示
Modbus TCP是一种基于TCP/IP网络的通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备间的数据交换。
以下是Modbus TCP通讯协议的详细解释和一个实例演示：1. Modbus TCP协议概述：- Modbus TCP是Modbus协议的一种变体，使用TCP/IP作为传输层协议，通过以太网进行数据通信。
- 它基于客户端-服务器架构，其中客户端发起数据请求，而服务器响应请求并提供数据。
- Modbus TCP使用简单的请求-响应模型，支持读取和写入数据寄存器、线圈、输入寄存器和离散输入等。
2. Modbus TCP帧结构：- Modbus TCP帧由标头和数据部分组成。
- 标头包括事务标识符、协议标识符、长度字段和单元标识符。
- 数据部分包含功能码、数据和错误检查字段。
3. Modbus TCP功能码：- Modbus TCP支持多种功能码用于不同的操作，如读取、写入、读取多个寄存器等。
- 常见的功能码包括读取线圈状态（0x01）、读取输入状态（0x02）、读取保持寄存器（0x03）、写单个寄存器（0x06）等。
4. Modbus TCP实例演示：- 假设有一个Modbus TCP服务器设备，IP地址为192.168.0.100，端口号为502。
- 客户端想要读取该设备上的保持寄存器中的数据。
- 客户端发送一个读取保持寄存器的请求帧，包括事务标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符和功能码等。
- 服务器接收到请求后，解析请求帧，根据功能码读取保持寄存器中的数据。
- 服务器将读取到的数据封装成响应帧，并发送给客户端。
- 客户端接收到响应帧后，解析响应帧，提取出所需的数据。
Modbus TCP协议是一种常用的工业自动化通信协议，广泛应用于控制系统、仪表设备和传感器等。
通过使用Modbus TCP，不同的设备可以方便地进行数据交换和远程控制。
在实际应用中，可以使用各种编程语言和开发工具来实现Modbus TCP通讯，如Python、C#、Java等。
MODBUSTCP_IP协议
MODBUSTCP_IP协议MODBUSTCP/IP协议是一种通信协议，用于在TCP/IP网络上实现MODBUS数据传输。
MODBUS是一种通用的通信协议，用于连接不同类型的设备，例如传感器、控制器和仪表等，以实现实时数据交换。
1.网络适应性：MODBUSTCP/IP协议基于TCP/IP协议栈，可以在各种网络环境下进行通信，包括以太网、局域网和广域网等。
2.灵活性：MODBUSTCP/IP协议支持点对点和多点传输模式，可以进行单设备和多设备之间的通信，适用于不同规模和复杂度的系统。
3.实时性：通过TCP/IP网络传输数据时，MODBUSTCP/IP协议可以实现实时数据传输，快速响应请求，并实现高效的数据传输。
4.简化配置：MODBUSTCP/IP协议使用IP地址和端口号来标识设备和通信通道，通过简单的配置，可以实现设备的快速连接和通信。
5.安全性：MODBUSTCP/IP协议支持通过TCP/IP网络进行数据加密和身份验证，确保传输数据的安全性和完整性。
6.兼容性：MODBUSTCP/IP协议与其他MODBUS协议兼容，可以与不同类型的MODBUS设备进行通信，实现互操作性和数据共享。
1.建立连接：客户端设备通过TCP/IP网络连接到服务器设备。
客户端发起一个连接请求，服务器接受连接，并建立一个TCP连接通道。
2.请求与响应：客户端通过TCP连接发送请求消息给服务器，请求读取或写入指定的寄存器或保持寄存器数据。
服务器接收到请求后执行相应的操作，并将处理结果作为响应消息发送回客户端。
3.断开连接：当通信完成或者需要断开连接时，客户端或服务器可以主动关闭TCP连接。
在实际应用中，MODBUSTCP/IP协议广泛应用于工业自动化、能源管理、监控系统等领域。
它提供了一种简单、可靠和灵活的通信方式，使得设备之间能够高效地交换数据，实现设备的远程监控和控制。
Modbus-MODBUS-TCP-协议解析
层
ISO/OSI 模型
7
应用层
Modbus应用协议
6
表示层
空
5
会话层
空
4
传输层
空
3
网络层
空
2
数据链路层
Modbus串行链路协议
1
物理层
EIA/TIA-485 (或 EIA/TIA232)
Modbus 应用协议层 客户机/服务器
Modbus 主站/从站 EIA/TIA-485
(或 EIA/TIA-232)
主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。
主节点以两种模式对子节点发送Modbus请求：广播、单播。
主站
从站 …… 从站
……
从站
从站
…… ……
从站
主站工作状态图
SUPCON
从站工作状态图
SUPCON
主/从通信的三种典型情况
SUPCON
SUPCON
串行链路上的Modbus地址规则
异常码指示差错类型。
客户机
启动请求
功能码
数据请求
接收响应
服务器
在操作中检测差错 启动差错
异常功能码
异常码
SUPCON
3
Modbus协议在串行链路上的实现
SUPCON Modbus协议在串行链路上的实现模型
主要是在RS485和RS232等物理接口上实现Modbus协议。
在Modbus链路层上客户机的功能由主站提供而服务器的功 能由从站实现。
SUPCON
Modbus-MODBUS-TCP-协议解析
主要内容
1 2 3 4
SUPCON
概述 Modbus 协议规范 Modbus协议在串行链路上的实现 Modbus协议在TCP/IP上的实现
MODBUSTCPIP协议规范详细介绍
MODBUSTCPIP协议规范详细介绍Modbus是一种通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它定义了一种用于从控制器通信的通讯协议，包括了一系列规范与标准，其中Modbus TCP/IP是Modbus协议在以太网上的实现。
Modbus TCP/IP协议是基于TCP/IP协议的应用层协议。
它允许设备使用以太网通过Modbus协议进行通信。
Modbus TCP/IP协议通常用于连接远程设备、传感器和执行器等设备，通过网络进行数据交换与控制。
Modbus TCP/IP协议使用了客户端-服务器(C/S)的架构。
客户端是发出请求的设备，而服务器是提供数据和响应请求的设备。
客户端可以请求服务器读取或写入特定的数据寄存器。
请求消息和响应消息都是基于Modbus协议格式的数据报文。
Modbus TCP/IP协议规范定义了以下几个关键的方面：1. 消息格式：Modbus TCP/IP协议使用面向字节的通讯方式，每个字节都是8位的二进制数。
每个消息都包括了一些固定的字段，如事务标识符(transaction identifier)、协议标识符(protocol identifier)、消息长度(length)等。
这些字段用于标识和验证消息的完整性。
2. 寄存器地址：Modbus TCP/IP协议使用16位的地址来访问设备的寄存器。
可以通过请求消息的字段来指定要读取或写入的寄存器地址。
寄存器可以是输入寄存器、输出寄存器、保持寄存器和线圈。
输入寄存器是只读的，输出寄存器和保持寄存器是可读写的，而线圈是可读写的布尔值。
3. 功能码：Modbus TCP/IP协议使用功能码来标识要执行的操作类型。
常见的功能码包括读取输入寄存器(0x04)、读取保持寄存器(0x03)、写单个线圈(0x05)等。
不同的功能码对应不同的操作，客户端可以通过发送请求消息来执行相应的功能。
4.响应和错误处理：当服务器接收到客户端的请求消息后，会进行相应的处理并返回响应消息。
MODBUSTCPIP协议详情介绍
1．该规范的发展概况原始版本1997年9月3日作为公共评论的草案。
再版1999年3月29日，即修订版1.0。
没有大的技术改动，仅作了补充说明。
增加了附录A和B作为对一些常用执行问题的回应。
该Modbus/TCP规范在万维网上公开发行。
它表明开发者的意愿是把它作为工业自动化领域具有互用性的标准。
既然MODBUS和MODBUS/TCP作为事实上的“实际”标准，而且很多生产商已经实现了它的功能，此规范主要是阐述在互连网上具有普遍可用性的基于TCP通讯协议的MODBUS 报文的特殊编码。
2 . 概述MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。
显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS报文的用途。
协议的最通用用途是为诸如PLC's，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。
MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。
既然MODBUS已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。
然而，本规范力图阐明MODBU S 中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC's的“多余部分”。
它通过将配套报文类型“一致性等级”，区别那些普遍适用的和可选的，特别是那些适用于特殊设备如PLC's的报文。
2.1面向连接在MODBUS中，数据处理传统上是无国界的，使它们对由噪音引起的中断有高的抵抗力，而且在任一端只需要最小的维护信息。
编程操作，另一方面，期望一种面向连接的方法。
这种方法对于简单变量通过唯一的“登录”符号完成，对于Modbus Plus变量，通过明确的“程序路径”容量来完成，而“程序路径” 容量维持了一种双向连接直到被彻底击穿。
MODBUS/TCP处理两种情况。
连接在网络协议层很容易被辨认，单一的连接可以支持多个独立的事务。
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议协议名称：ModbusTCP通讯协议一、引言ModbusTCP通讯协议是一种基于TCP/IP网络的通讯协议，用于实现工业自动化系统中不同设备之间的数据交换。
本协议旨在规范ModbusTCP通讯协议的数据格式、通讯方式和错误处理等方面的内容，以确保通讯的稳定性和可靠性。
二、术语定义1. ModbusTCP：基于TCP/IP网络的Modbus通讯协议。
2. 客户端：发起通讯请求的设备。
3. 服务器：响应客户端请求的设备。
4. 数据单元标识符（Unit Identifier）：用于识别不同设备的标识符。
5. 功能码（Function Code）：用于定义通讯请求的操作类型。
6. 寄存器（Register）：用于存储和传输数据的内存单元。
三、通讯格式1. 数据帧格式ModbusTCP通讯协议使用TCP/IP网络进行数据传输，通讯数据帧格式如下：| 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 | CRC校验|其中，事务标识符用于标识一次通讯事务，协议标识符用于识别Modbus协议，长度字段表示数据域的字节数，单元标识符用于识别设备，功能码用于定义通讯请求的操作类型，数据域用于存储通讯数据，CRC校验用于验证数据的完整性。
2. 功能码定义ModbusTCP通讯协议定义了一系列功能码，用于不同类型的通讯请求。
以下是常用的功能码及其对应的操作类型：- 读取线圈状态（Read Coil Status）：读取指定线圈的状态。
- 读取输入状态（Read Input Status）：读取指定输入的状态。
- 读取保持寄存器（Read Holding Registers）：读取指定保持寄存器的值。
- 读取输入寄存器（Read Input Registers）：读取指定输入寄存器的值。
- 写单个线圈（Write Single Coil）：设置指定线圈的状态。
- 写单个寄存器（Write Single Register）：设置指定寄存器的值。
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议协议名称：Modbus TCP通讯协议一、引言Modbus TCP通讯协议是一种基于TCP/IP网络的通讯协议，用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据交换。
本协议旨在确保设备之间的可靠通讯和数据传输，提供灵活的数据读写功能，并保证通讯的安全性和稳定性。
二、协议概述1. 协议目标本协议的目标是定义一种通用的通讯方式，使得不同厂商的设备能够通过TCP/IP网络进行数据交换和控制。
通过使用标准的Modbus TCP协议，可以实现设备之间的互操作性和兼容性。
2. 协议特点（1）基于TCP/IP协议：采用TCP/IP作为底层通讯协议，提供可靠的数据传输和连接管理功能。
（2）简单易用：协议设计简单明了，易于理解和实现。
（3）高效性：采用二进制数据传输方式，有效利用网络带宽。
（4）灵活性：支持多种数据类型和数据格式，满足不同应用场景的需求。
（5）安全性：提供数据加密和身份验证机制，确保通讯的安全性。
三、协议结构1. 帧格式Modbus TCP协议采用如下的帧格式：（1）事务标识符（2字节）：用于标识一次通讯的唯一性。
（2）协议标识符（2字节）：用于标识协议类型，固定为0x0000。
（3）长度字段（2字节）：指示后续数据的长度。
（4）单元标识符（1字节）：用于标识设备的地址。
（5）功能码（1字节）：指示所执行的功能。
（6）数据域（可变长度）：包含具体的数据内容。
2. 功能码Modbus TCP协议定义了一系列功能码，用于实现不同的数据读写操作。
常用的功能码包括：（1）读取线圈状态（功能码0x01）：用于读取设备的开关量状态。
（2）读取输入状态（功能码0x02）：用于读取设备的输入状态。
（3）读取保持寄存器（功能码0x03）：用于读取设备的模拟量数据。
（4）读取输入寄存器（功能码0x04）：用于读取设备的输入寄存器数据。
（5）写单个线圈（功能码0x05）：用于控制设备的开关量状态。
（6）写单个保持寄存器（功能码0x06）：用于写入设备的模拟量数据。
MODBUSTCPIP协议详情介绍
MODBUSTCPIP协议详情介绍MODBUS是一种常见的通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它最初是由Modicon（现在是施耐德电气的一部分）开发的，用于连接PLC （可编程逻辑控制器）和其他设备。
现在，它已经成为一个开放的协议，得到了许多厂商的支持和使用。
MODBUSTCP/IP是一种基于TCP/IP协议栈的MODBUS变体。
它使用以太网或其他网络作为传输介质，通过TCP/IP协议进行通信。
与串行通信相比，TCP/IP提供更高的传输速度和更稳定的连接，使得MODBUS协议更加适用于大规模的控制系统。
MODBUSTCP/IP协议基于客户端-服务器模型。
客户端发起请求，服务器响应请求并提供所需的数据或执行需要的操作。
客户端使用TCP/IP协议向服务器发送请求，服务器使用MODBUS协议进行解析和处理请求。
MODBUSTCP/IP协议使用基于字节的ASCII或RTU编码格式进行数据传输。
请求和响应的结构相似，都包含了设备地址、功能码、数据和CRC 校验等字段。
功能码指示了所需的操作类型，如读取寄存器、写入寄存器等。
数据字段包含了需要读取或写入的数据。
CRC校验用于确保数据的完整性。
MODBUSTCP/IP协议支持多种数据类型，如线圈（开关量输出）、离散输入（开关量输入）、保持寄存器（16位无符号整数）和输入寄存器（16位无符号整数）。
通过这些数据类型，可以实现对设备状态的监控和控制。
在实际应用中，MODBUSTCP/IP协议可以与各种设备进行通信，如PLC、传感器、电机驱动器等。
它提供了一种简单、可靠的方式来实现设备之间的数据交换和控制。
总的来说，MODBUSTCP/IP是一种基于TCP/IP协议栈的开放协议，用于工业自动化领域的设备通信。
它采用客户端-服务器模型，使用ASCII或RTU编码格式进行数据传输，并支持多种数据类型和功能码。
通过MODBUSTCP/IP协议，设备可以实现数据交换、远程监控和控制等功能，提高系统的可靠性和灵活性。
MODBUS-TCP-协议解析
Part
02
Modbus-TCP数据包格式
数据包结构
起始符
用于标识数据包的开始， 固定为0xFF。
校验码
用于校验数据包是否在传 输过程中发生错误，采用 CRC16算法。
地址域
标识从站地址，用于指定 接收或发送数据的目标设 备。
数据域
包含实际的数据或请求数 据，长度根据功能码不同 而变化。
功能码
标识要执行的操作，如读 取线圈状态、读取保持寄 存器等。
该功能码用于设置Modbus-TCP从设备的 单个线圈或离散输出状态。线圈和离散输出 用于控制设备的动作，如启动或停止设备、 打开或关闭阀门等。通过发送功能码05请 求，主设备可以设置从设备的单个线圈或离 散输出的状态。
功能码06：写单个寄存器
总结词
用于写入从设备的一个保持寄存器的值。
详细描述
该功能码用于向Modbus-TCP从设备的保 持寄存器写入一个值。保持寄存器用于存储 设备的状态、设置参数或历史数据等。通过 发送功能码06请求，主设备可以设置从设备 的一个保持寄存器的值，从而控制或配置设
随着物联网技术的不断发展，Modbus-TCP协议将进一步集成到 物联网平台中，实现更加智能化的远程监控和控制。
安全性增强
针对网络安全问题，未来Modbus-TCP协议将进一步增强安全性， 采用加密和认证机制来保护数据传输的安全。
扩展性提升
为了满足不断增长的数据传输需求，Modbus-TCP协议将进一步 优化和扩展，提高数据传输的效率和可靠性。
备的功能或行为。
功能码15：强制多个线圈/离散
总结词
用于同时设置从设备的多个线圈或离散输出状态。
详细描述
该功能码允许主设备同时设置Modbus-TCP从设备的多个线圈或离散输出状态。通过 发送功能码15请求，主设备可以同时控制多个线圈或离散输出的状态，实现更复杂的
modbus tcp协议报文解析
modbus tcp协议报文解析摘要：一、Modbus TCP/IP协议简介二、Modbus TCP报文结构解析1.报文头解析2.功能码解析3.数据区解析4.校验和解析三、Modbus TCP报文的应用实例四、Modbus TCP报文的编程实践1.Python获取Modbus TCP数据2.创建Modbus TCP客户端五、总结与展望正文：一、Modbus TCP/IP协议简介Modbus TCP/IP协议是一种工业领域通信协议，起源于1979年，由Modicon公司发表。
它已成为工业电子设备之间相当常用的连接方式。
Modbus TCP/IP协议采用主从（客户端-服务器）技术进行通信，其中只有一个设备（主设备/客户端）可以启动事务（称为查询）。
其他设备（从设备/服务器）通过向主设备提供请求的数据或采取查询中请求的操作进行响应。
二、Modbus TCP报文结构解析1.报文头解析：Modbus TCP报文头包括两个部分，分别是协议标识符（1字节）和长度（2字节）。
协议标识符用于区分Modbus TCP与其他协议，长度字段表示整个报文的长度。
2.功能码解析：功能码（1字节）用于定义报文类型和操作。
常见的功能码包括：0x01（读取离散输入）、0x03（读取保持寄存器）、0x06（写入单个寄存器）等。
3.数据区解析：数据区根据功能码的不同而有所差异。
例如，在读取保持寄存器的报文中，数据区包含要读取的寄存器起始地址和数量；在写入单个寄存器的报文中，数据区包含要写入的寄存器地址和数据。
4.校验和解析：Modbus TCP报文采用CRC16校验和进行错误检测。
校验和计算时，将整个报文（不包括校验和字段）作为输入，计算出校验和字段。
三、Modbus TCP报文的应用实例Modbus TCP报文广泛应用于工业自动化、楼宇自动化等领域。
以下是一个简单的应用实例：使用Modbus TCP协议进行设备通信，如PLC与上位机之间的数据传输。
Modbus TCP IP协议
业以太网与Modbus TCP/IP博客分类：其他网络协议网络应用应用服务器互联网Linux一以太网的标准以太网是一种局域网。
早期标准为IEEE 802.3，数据链路层使用CSMA/CD，10Mb/s 速度物理层有：(1)10 Base 5粗同轴电缆，RG-8，一段最长为500m；(2)10 Base 2细同轴电缆，RG-58，一段最长为185m；(3)10 Base T双绞线，UTP或STP，一段最长为100m。
快速以太网为100Mb/s，标准为802.3a，介质为100 Base Tx双绞线、100 Base Fx光纤。
目前10/100M以太网使用最为普遍，很多企事业用户已实现100M到以太网桌面，确实体验到高速“冲浪”的快感，另外从距离而言，非屏蔽双绞线(UTP)为100m，多模光纤可达2～3km，单模光纤可大于100km。
千兆以太网1000Mb/s为802.3z/802.3ab，万兆以太网10Gb/s 为802.3ae，将为新一轮以太网的发展带来新的机遇与冲击。
二工业以太网与商用以太网的区别什么是工业以太网？技术上，它与IEEE802.3兼容，故从逻辑上可把商用网和工业网看成是一个以太网，而用户可根据现场情况，灵活装配自己的网络部件，但从工业环境的恶劣和抗干扰的要求，设计者希望采用市场上可找到的以太网芯片和媒介，兼顾考虑下述工业现场的特殊要求：首先要考虑高温、潮湿、振动；二是对工业抗电磁干扰和抗辐射有一定要求，如满足EN50081-2、EN50082-2标准，而办公室级别的产品未经这些工业标准测试，表1列出了一些常用工业标准。
为改善抗干扰性和降低辐射，工业以太网产品多使用多层线路板或双面电路板，且外壳采用金属如铸铝屏蔽干扰；三是电源要求，因集线器、交换机、收发器多为有源部件，而现场电源的品质又较差，故常采用双路直流电或交流电为其供电，另外考虑方便安装，工业以太网产品多数使用DIN导轨或面板安装；四是通信介质选择，在办公室环境下多数配线使用UTP，而在工业环境下推荐用户使用STP(带屏蔽双绞线)和光纤。
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议协议名称：ModbusTCP通讯协议一、引言ModbusTCP通讯协议是一种基于TCP/IP协议的通讯协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。
本协议旨在规范ModbusTCP通讯协议的数据格式、通讯方式和通讯过程，以确保设备之间的可靠通讯和数据传输。
二、术语和定义1. ModbusTCP：基于TCP/IP协议的Modbus通讯协议。
2. 客户端：使用ModbusTCP协议向服务器发送请求的设备。
3. 服务器：响应客户端请求并提供数据或执行相应操作的设备。
4. 寄存器：ModbusTCP协议中用于存储数据的内存单元。
5. 线圈：ModbusTCP协议中用于存储开关状态的内存单元。
三、通讯方式1. ModbusTCP协议采用客户端-服务器模型进行通讯。
2. 客户端通过建立TCP连接向服务器发送请求，服务器响应请求并返回数据。
3. 通讯过程中，客户端发送请求的格式为ModbusTCP请求报文，服务器响应的格式为ModbusTCP响应报文。
四、数据格式1. ModbusTCP请求报文格式：- 事务标识符（2字节）：用于标识请求和响应的对应关系。
- 协议标识符（2字节）：固定为0x0000。
- 长度字段（2字节）：报文长度，包括后续字段的长度。
- 单元标识符（1字节）：用于标识服务器设备。
- 功能码（1字节）：请求的功能码，用于指定请求的操作类型。
- 数据域：根据功能码的不同，包含不同的数据信息。
2. ModbusTCP响应报文格式：- 事务标识符（2字节）：与请求报文中的事务标识符相同。
- 协议标识符（2字节）：与请求报文中的协议标识符相同。
- 长度字段（2字节）：报文长度，包括后续字段的长度。
- 单元标识符（1字节）：与请求报文中的单元标识符相同。
- 功能码（1字节）：与请求报文中的功能码相同。
- 数据域：根据功能码的不同，包含不同的数据信息。
五、功能码ModbusTCP协议定义了多种功能码，用于指定请求的操作类型。
ModbusTcp协议详解
ModbusTcp协议详解Modbus TCP协议详解1. 概述Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议的工业通信协议，用于在工业自动化系统中进行设备间的通信。
本协议详解将介绍Modbus TCP协议的基本原理、通信格式、功能码和数据传输方式。
2. 基本原理Modbus TCP协议采用客户端-服务器（Client-Server）模型，其中客户端是发送请求的设备，而服务器是响应请求的设备。
客户端通过TCP/IP网络连接到服务器，并使用Modbus TCP协议进行通信。
3. 通信格式Modbus TCP协议的通信格式如下：- 请求消息：客户端向服务器发送的消息，包括请求标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符、功能码、数据字段和CRC校验。
- 响应消息：服务器向客户端发送的消息，包括请求标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符、功能码、数据字段和CRC校验。
4. 功能码Modbus TCP协议定义了一系列功能码，用于指定通信的目的和操作类型。
常用的功能码包括：- 读取线圈状态（Read Coils）：用于读取线圈（开关量输出）的状态。
- 读取输入状态（Read Discrete Inputs）：用于读取输入（开关量输入）的状态。
- 读取保持寄存器（Read Holding Registers）：用于读取保持寄存器（16位数据）的值。
- 读取输入寄存器（Read Input Registers）：用于读取输入寄存器（16位数据）的值。
- 写单个线圈（Write Single Coil）：用于写入单个线圈（开关量输出）的状态。
- 写单个保持寄存器（Write Single Register）：用于写入单个保持寄存器（16位数据）的值。
5. 数据传输方式Modbus TCP协议支持两种数据传输方式：- 二进制方式：数据以二进制形式传输，适用于传输大量数据。
- ASCII方式：数据以ASCII码形式传输，适用于传输少量数据。
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议协议名称：ModbusTCP通讯协议一、引言ModbusTCP通讯协议是一种基于TCP/IP协议的通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备间的数据交换。
本协议旨在规范ModbusTCP通信的数据格式、通信方式和协议规则，以确保设备之间的稳定通信和数据传输。
二、术语和定义1. Modbus：一种通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备间的数据交换。
2. TCP/IP协议：一种网络通信协议，用于在互联网上进行数据传输。
3. 服务器（Server）：提供服务的设备或软件，接收并处理客户端的请求。
4. 客户端（Client）：请求服务的设备或软件，向服务器发送请求并接收响应。
5. 数据单元（PDU）：在ModbusTCP通信中传输的数据单元，包括功能码和数据内容。
三、协议规则1. 数据格式a. ModbusTCP通信使用TCP/IP协议进行数据传输，数据以字节流的形式进行传输。
b. 数据单元（PDU）格式如下：- 功能码：1个字节，用于标识请求或响应的功能类型。
- 数据内容：根据不同功能码的要求，包含不同长度的数据。
2. 寻址方式a. ModbusTCP通信使用IP地址和端口号进行设备的寻址。
b. 服务器监听指定的TCP端口，客户端通过指定服务器的IP地址和端口号进行连接。
3. 功能码a. ModbusTCP通信定义了一系列功能码，用于请求和响应不同类型的操作。
b. 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、写单个寄存器等。
4. 请求和响应a. 客户端向服务器发送请求，请求包括功能码和相关参数。
b. 服务器接收到请求后，根据功能码进行相应的操作，并返回响应。
c. 响应包括功能码、返回码和相关数据内容。
5. 错误处理a. 在通信过程中，可能出现各种错误，如请求超时、连接断开等。
b. 客户端和服务器需要对错误进行适当处理，如重新发送请求、重新连接等。
6. 安全性a. ModbusTCP通信协议本身不提供加密和身份验证功能。
ModbusTCP通讯协议
ModbusTCP通讯协议一、引言ModbusTCP通讯协议是一种基于TCP/IP协议的通讯协议，用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据交换。
本协议旨在为设备之间的通讯提供一个标准化的接口，以实现数据的可靠传输和设备的互操作性。
二、范围本协议适用于使用ModbusTCP通讯协议进行数据交换的设备，包括但不限于传感器、执行器、控制器等。
本协议规定了设备之间的通讯方式、数据格式和错误处理等内容。
三、术语定义在本协议中，以下术语的定义适用于所有相关方：1. ModbusTCP：指基于TCP/IP协议的Modbus通讯协议。
2. 设备：指支持ModbusTCP通讯协议的硬件设备。
3. 主站：指发起通讯请求的设备。
4. 从站：指响应通讯请求的设备。
四、通讯方式1. 连接方式：设备之间通过TCP/IP协议进行连接，使用标准的Socket通讯方式。
2. 端口号：ModbusTCP通讯使用的默认端口号为502。
3. 数据传输方式：采用大端字节序进行数据传输。
4. 请求-响应模式：通讯过程中，主站发送请求消息给从站，从站接收请求并发送响应消息给主站。
五、数据格式1. 寄存器地址：使用16位无符号整数表示，范围为0-65535。
2. 数据类型：支持的数据类型包括位（Coil）、输入位（Discrete Input）、寄存器（Holding Register）和输入寄存器（Input Register）。
3. 数据长度：位和输入位数据长度为1位，寄存器和输入寄存器数据长度为16位。
4. 数据编码：位和输入位数据使用布尔值（0或1）进行编码，寄存器和输入寄存器数据使用16位二进制进行编码。
六、通讯协议1. 功能码：通讯消息中的功能码用于识别通讯请求的类型，包括读取数据、写入数据等。
常用的功能码包括读取线圈状态（0x01）、读取输入位状态（0x02）、读取寄存器（0x03）和写入单个寄存器（0x06）等。
2. 请求消息格式：请求消息由主站发送给从站，格式如下：- 事务标识符（2字节）：用于标识请求消息和响应消息之间的对应关系。
MODBUSTCPIP协议介绍
MODBUSTCPIP协议介绍MODBUS是一种通信协议，用于在自动化系统中传输数据。
TCPIP是一种网络通信协议，用于在计算机网络中传输数据。
MODBUSTCP/IP是将MODBUS协议与TCP/IP协议相结合的一种通信协议。
下面将详细介绍MODBUSTCP/IP协议。
MODBUSTCP/IP协议是MODBUS协议的一个变种，它利用TCP/IP协议作为底层传输协议，使得MODBUS协议可以在局域网或广域网中实现远程通信。
与传统的串口连接相比，使用TCP/IP连接的MODBUS具有更高的速度和更长的通信距离。
同时，由于TCP/IP是一种常见的网络协议，它为MODBUS提供了更大的互操作性，能够与其他网络设备进行通信。
MODBUSTCP/IP协议的通信方式是基于客户端/服务器模型的。
客户端发起请求，服务器端响应请求。
客户端可以是任何支持TCP/IP协议的设备，比如电脑、PLC等。
服务器端则是MODBUS设备，比如远程输入输出模块、温度传感器等。
- 事务标识符（Transaction Identifier）：用于标识请求操作与响应操作之间的关联性。
- 协议标识符（Protocol Identifier）：用于标识MODBUS协议。
- 单元标识符（Unit Identifier）：用于标识MODBUS设备。
- 功能码（Function Code）：用于标识请求的类型，比如读取保持寄存器、写入输出寄存器等。
- 数据（Data）：包含具体的请求或响应数据。
- 错误检测（Error Checking）：用于对数据进行校验，以确保数据的完整性和正确性。
使用MODBUSTCP/IP协议进行通信的步骤如下：1.建立TCP连接：客户端与服务器端通过TCP协议建立连接。
2.发送请求：客户端向服务器端发送请求数据包，包括事务标识符、功能码、数据等。
3.响应请求：服务器端收到请求后，根据请求进行相应的操作，并将响应数据包发送给客户端。
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1．该规范的发展概况原始版本1997年9月3日作为公共评论的草案。
再版1999年3月29日，即修订版1.0。
没有大的技术改动，仅作了补充说明。
增加了附录A和B作为对一些常用执行问题的回应。
该Modbus/TCP规范在万维网上公开发行。
它表明开发者的意愿是把它作为工业自动化领域具有互用性的标准。
既然MODBUS和MODBUS/TCP作为事实上的“实际”标准，而且很多生产商已经实现了它的功能，此规范主要是阐述在互连网上具有普遍可用性的基于TCP通讯协议的MODBUS 报文的特殊编码。
2. 概述MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品。
显而易见，它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS报文的用途。
协议的最通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的。
MODBUS/TCP协议是作为一种（实际的）自动化标准发行的。
既然MODBUS已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息列入其中。
然而，本规范力图阐明MODBU S中哪种功能对于普通自动化设备的互用性有价值，哪些部分是MODBUS作为可编程的协议交替用于PLC’s的“多余部分”。
它通过将配套报文类型“一致性等级”，区别那些普遍适用的和可选的，特别是那些适用于特殊设备如PLC’s的报文。
2.1 面向连接在MODBUS中，数据处理传统上是无国界的，使它们对由噪音引起的中断有高的抵抗力，而且在任一端只需要最小的维护信息。
编程操作，另一方面，期望一种面向连接的方法。
这种方法对于简单变量通过唯一的“登录”符号完成，对于Modbus Plus变量，通过明确的“程序路径”容量来完成，而“程序路径”容量维持了一种双向连接直到被彻底击穿。
MODBUS/TCP处理两种情况。
连接在网络协议层很容易被辨认，单一的连接可以支持多个独立的事务。
此外，TCP允许很大数量的并发连接，因而很多情况下，在请求时重新连接或复用一条长的连接是发起者的选择。
熟悉MODBUS的开发者会感到惊讶：为什么面向连接TCP协议比面向数据报的UDP 要应用广泛。
主要原因是通过封装独立的“事务”在一个连接中，此连接可被识别，管理和取消而无须请求客户和服务器采用特别的动作。
这就使进程具有对网络性能变化的适应能力，而且容许安全特色如防火墙和代理可以方便的添加。
类似的推理被最初的万维网的开发者所采用，他们选用TCP及端口80去实现一个作为单一事务的最小的环球网询问。
2.2 数据编码MODBUS 采用“big-endian”来表示地址和数据对象。
这就意味着当一个数字表示的数量大于所传输的单一字节，最大有效字节将首先被发送。
例如：2.3参考编号的解释MODBUS将其数据模型建立在一系列具有不同特征的表的基础之上。
这四个基本表如下l离散输入单比特，由I/O系统提供，只读l离散输出单比特，由应用程序更改，读写l输入寄存器16比特，数值，由I/O系统提供，只读l输出寄存器16比特，数值，由应用程序更改，读写输入和输出之间以及可寻址位和可寻址代码的数据对象之间的差别并不意味着任何应用性能的不同。
如果这是我们所讨论的目标机械的最自然的解释，那么认为所有的四个基本表是相互覆盖的看法也是非常普通而完全可以接受的。
对于每一个基本表，协议允许单独选择65536个数据对象中的任何一个，而且对那些对象的读写操作可以跨越多个连续的数据对象，直到达到基于处理事务功能代码的数据大小限制。
这儿没有假定数据对象代表一种真正邻接的数据阵列，而这是大多数简单PLC’s的解释。
“读写常用参考”功能代码被定义为携带32位的参考值并且能允许在“非常”大的空间里可以直接访问数据对象。
现在没有可以利用这一特点的PLC设备。
一个易造成混乱的潜在来源是用于MODBUS功能的参考值和用于Modicon PLC’s的“寄存器值”之间的关系。
由于历史原因，用户参考值使用从1开始的十进制数表示。
而MODBUS采用更普通的从0开始的无符号整数进行软件数据整理分析。
于是，请求从0读取寄存器的Modbus消息将已知值返回建立在寄存器4：00001（存储类型4=输出寄存器，参考值00001）中的应用程序。
2.4隐含长度基本原则所有的MODBUS 请求和响应都被设计成在此种方法下工作，即接收者可确认消息的完整性。
对于请求和响应为固定长度的功能代码，仅发送功能代码就足够了。
对于在请求和响应中携带不定长数据的功能代码，数据部分前将加上一个字节的数据统计。
当Modbus通过TCP运送，前缀中携带附加的长度信息以便接收者识别消息的边界，甚至消息被分成若干组进行传输。
外在的和隐含的长度准则的存在，以及CRC-32检错代码（以太网）的使用使请求和响应消息中发生未被识别的错误的机率减至无限小。
3. 一致性等级概述当从草稿开始定义一种新的协议，有可能加强编码方式和阐述的一致性。
MODBUS由于其先进的特性，已经在很多地方得到了实施，必须避免破坏它已经存在的实施。
因此，已经存在的成套的处理类型被划分出一致性等级：等级0代表普遍使用且总体上一致的功能；等级2代表有用的功能，但带有某些特性。
现存装置的不适应于互用性的功能也已确认。
必须注意到，将来对该标准的扩充将定义附加的功能代码来处理现存事实标准不适用的情形。
然而，被提议扩充的详细资料出现在本手册中将会另人误解。
通过将代码“随机的”发送或者即便是通过检查异常响应的类型来确定特别的目标装置是否支持特别的功能代码总是可能的，而且该方法将保证引入这些扩充的现使用的MODBUS设备的连续的互用性。
事实上，这就是当前功能代码的分级原则。
3.1等级0这是最小的有用功能，对主站和从站来说。
读乘法寄存器(fc 3)写乘法寄存器(fc 16)3.2等级1这是附加的被普遍实现的和能共同使用的成套功能，正如前面介绍过的，许多从站把输入，输出，离散值和寄存器值作为同等的进行处理。
l读线圈(fc 1)l读离散输入(fc 2)l读寄存器输入(fc 4)l写线圈(fc 5)l写单一寄存器(fc 6)l读异常状态字(fc 7)此功能对于每一个从站系列显然具有不同的含义。
3.3等级2这些是需要HMI和管理等例行操作的数据传送功能。
l强制型多路线圈(fc 15)l读一般参考值(fc 20)该功能可以处理并发的多个请求，而且能接收32位的参考数值。
当前的584和984PL C’s仅使用此功能接收类型6的参考值（扩展的寄存器文件）。
该功能最适于扩充以处理大的寄存器空间和缺少诸如“未定位”变量的参考值的数据对象。
l写一般参考值(fc 21)此功能可以处理并发的多个请求，也可接收32位的参考数值。
当前的584和984PLC’s仅使用此功能接收类型6的参考值（扩展的寄存器文件）。
该功能最适于扩充以处理大的寄存器空间和缺少诸如“未定位”变量的参考值的数据对象。
l掩膜写寄存器(fc 22)l读/写寄存器(fc 23)此功能把一定范围的寄存器输入和输出当作单一的处理事务。
使用MODBUS是执行规则的带有I/O模块的状态影象交换的最好办法。
如此，高性能的通用的数据采集装置可以执行功能3，16和23，从而把快捷的数据规则交换（23）和执行特殊数据对象的需求询问或更新的能力结合起来（3和16）。
l读FIFO队列(fc 24)一个有点专用的功能，打算将表结构的数据象FIFO（用到584/984上的FIN和FOUT 功能模块）一样传送到主机。
对于某种事件录入软件很有用。
3.4机器/厂家/网络的特殊功能以下所有的功能，虽然在MODBUS协议手册中提到，但由于它们有很强的机器依赖性，因而不适于互用性的目的。
l诊断(fc 8)l编程(484) (fc 9)l轮询(484) (fc 10)l获取通讯事件计数器值(Modbus) (fc 11)l获取通讯事件记录(Modbus) (fc 12)l编程(584/984) (fc 13)l轮询(584/984) (fc 14)l通告从站ID (fc 17)l编程(884/u84) (fc 18)l恢复通讯连接(884/u84) (fc 19)l编程(原理) (fc 40)l固件置换(fc 125)l编程(584/984) (fc 126)l通告本地地址(Modbus) (fc 127)4. 协议结构本部分阐述了通过MODBUS/TCP网络携带的MODBUS请求和或响应封装的一般格式。
必须注意到请求和响应本体（从功能代码到数据部分的末尾）的结构和其它MODBUS 变量具有完全相同的版面格式和含义，如：MODBUS 串行端口- ASCII 编码MODBUS 串行端口- RTU (二进制) 编码MODBUS PLUS 网络–数据通道这些其它案例仅在组帧次序，检错模式和地址描述等格式有所不同。
所有的请求通过TCP从寄存器端口502发出。
请求通常是在给定的连接以半双工的方式发送。
也就是说，当单一连接被响应所占用，就不能发送其它的请求。
有些装置采用多条TCP连接来维持高的传输速率。
然而一些客户端设备尝试“流水线式”的请求。
允许服务器以这种方式工作的技术在附录A中阐述。
MODBUS “从站地址”字段被单字节的“单元标识符”替换，从而用于通过网桥和网关等设备的通讯，这些设备用单一IP地址来支持多个独立的终接单元。
请求和响应带有六个字节的前缀，如下：byte 0:事务处理标识符–由服务器复制–通常为0byte 1:事务处理标识符–由服务器复制–通常为0byte 2:协议标识符= 0byte 3:协议标识符= 0byte 4:长度字段（上半部分字节）= 0 (所有的消息长度小于256)byte 5:长度字段(下半部分字节)= 后面字节的数量byte 6:单元标识符(原“从站地址”)byte 7:MODBUS 功能代码byte 8 on:所需的数据因而处理示例“以4的偏移从UI 9读1寄存器”返回5的值将是请求：000000000006090300040001响应：0000000000050903020005一致性等级0-2的功能代码的应用的例子见后续部分熟悉MODBUS的设计师将注意到MODBUS/TCP中不需要“CRC-16”或“LRC”检查字段。
而是采用TCP/IP和链路层（以太网）校验和机制来校验分组交换的准确性。
5. 一致性等级的协议参考值注意到在例子中，请求和响应列在功能代码字节的前面。
如前所述，在MODBUS/TCP 案例中有一个依赖传输的包含7个字节的前缀。
ref ref000000len unit前面两个字节的“ref ref”在服务器中没有具体的值，只是为方便客户端而从请求和响应中逐字的复制过来。