一种Modbus／TCP工业以太网协议的结构

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工业自动化中的网络通信协议

工业自动化中的网络通信协议工业自动化是指利用各种技术手段对工厂或生产线上的各种生产过程进行自动控制和管理的技术体系。

在现代工业生产中，网络通信协议在实现工业自动化过程中起着至关重要的作用。

本文将介绍几种常见的工业自动化中使用的网络通信协议。

一、Modbus协议Modbus是一种经典的串行通信协议，被广泛应用于工业自动化领域。

它采用主从结构，通过串口传输数据，将上位机（主站）与下位机（从站）进行连接。

Modbus协议简单易用，适用于控制器之间的通信，如PLC、仪器设备等，具有广泛的兼容性和可扩展性。

二、Profibus协议Profibus是一种常用的工业现场总线通信协议，用于实现自动化系统中各种设备的通信。

它支持多种传输介质，包括RS485、光纤等，适用于不同的工业环境。

Profibus协议具有高速传输、实时性能好等特点，广泛应用于工厂自动化和过程自动化领域。

三、Ethernet/IP协议Ethernet/IP是一种工业以太网通信协议，基于标准的以太网技术，使得工业设备可以通过以太网进行连接和通信。

它支持TCP/IP协议，能够实现工业设备与企业内部网络的集成，为工业自动化提供了更高的灵活性和通用性。

四、CAN协议CAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车电子和工业自动化领域的通信协议。

CAN协议采用差分信号传输，具有抗干扰性强、可靠性高等特点。

它适用于多节点分布式控制系统，可以实现设备之间的快速、可靠的通信。

五、Profinet协议Profinet是一种以太网通信协议，是Profibus的以太网扩展。

Profinet协议利用以太网实现工业自动化设备的通信和集成，支持实时通信和无线通信，适用于复杂的工业自动化系统。

六、DeviceNet协议DeviceNet是一种CIP（Common Industrial Protocol）上的一种现场总线通信协议，常用于工业自动化设备的通信。

ModbusTcp协议详解

ModbusTcp协议详解Modbus TCP协议详解一、概述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之间的通信。

它是Modbus协议的一种变体，具有简单、高效、可靠的特点，被广泛应用于工业控制领域。

二、协议结构1. 物理层Modbus TCP协议使用以太网作为物理层传输媒介，支持10Mbps和100Mbps的传输速率。

数据通过以太网的数据链路层进行传输。

2. 传输层Modbus TCP协议使用TCP作为传输层协议，确保数据的可靠传输。

TCP提供了可靠的连接、流量控制和拥塞控制机制，保证了数据的完整性和准确性。

3. 应用层Modbus TCP协议的应用层采用了Modbus协议的数据格式和功能码。

数据格式包括消息头和消息体两部分。

消息头包括以下字段：- 事务标识符（Transaction Identifier）：用于标识请求和响应之间的对应关系。

- 协议标识符（Protocol Identifier）：用于标识Modbus协议。

- 长度字段（Length）：表示消息体的长度。

- 单元标识符（Unit Identifier）：用于标识设备。

消息体包括以下字段：- 功能码（Function Code）：用于指定请求或响应的功能。

- 数据字段（Data）：包含具体的请求或响应数据。

三、功能码Modbus TCP协议定义了一系列功能码，用于实现不同的功能。

常用的功能码包括：1. 读取线圈状态（Read Coils）：用于读取线圈的状态（开关量）。

2. 读取离散输入状态（Read Discrete Inputs）：用于读取离散输入的状态（开关量）。

3. 读取保持寄存器（Read Holding Registers）：用于读取保持寄存器的值（16位整数）。

4. 读取输入寄存器（Read Input Registers）：用于读取输入寄存器的值（16位整数）。

5. 写单个线圈（Write Single Coil）：用于写入单个线圈的状态。

modbus协议详解

modbus协议详解Modbus协议是一种通信协议，用于在工业自动化系统中传输数据。

它最初由Modicon公司开发，现在已成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一。

Modbus协议有三种不同的变体：Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP/IP。

Modbus RTU和Modbus ASCII是串行通信协议，而Modbus TCP/IP是基于以太网的协议。

Modbus协议的基本结构包括一个主站和一个或多个从站。

主站是负责发起通信的设备，而从站是被动响应主站请求的设备。

主站和从站之间的通信是通过Modbus协议进行的。

Modbus协议的数据传输是基于寄存器的。

寄存器是一种存储数据的设备，可以存储数字、布尔值和其他类型的数据。

Modbus协议定义了四种不同类型的寄存器：线圈寄存器、离散输入寄存器、保持寄存器和输入寄存器。

线圈寄存器和离散输入寄存器是用于存储布尔值的寄存器。

线圈寄存器用于控制设备的开关状态，而离散输入寄存器用于读取设备的开关状态。

保持寄存器和输入寄存器是用于存储数字和其他类型数据的寄存器。

保持寄存器用于存储设备的状态信息，而输入寄存器用于读取设备的状态信息。

Modbus协议的通信是基于请求和响应的。

主站向从站发送请求，从站响应请求并返回数据。

请求和响应的格式是相同的，包括功能码、数据地址和数据长度等信息。

Modbus协议的优点包括简单、可靠、广泛应用等。

它已成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一，被广泛应用于工业控制、能源管理、建筑自动化等领域。

工业以太网与Modbus TCP

工业以太网与Modbus TCP/IP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。

工业网络常用协议概要

工业网络归结为三类：RS485网络、HART网络和现场总线网络。

HART网络：HART是由艾默生提出一个过度性总线标准，主要是在4~20毫安电流信号上面叠加数字信号，物理层采用BELL202频移键控技术，以实现部分智能仪表的功能，但此协议不是一个真正意义上开放的标准。

FieldBus现场总线网络：现场总线是当今自动化领域的热点技术之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。

它的出现标志着自动化控制技术又一个新时代的开始。

现场总线是连接控制现场的仪表与控制室内的控制装置的数字化、串行、多站通信的网络。

其关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字化通信。

现场总线技术成为国际上自动化和仪器仪表发展的热点，它的出现使传统的控制系统结构产生了革命性的变化，使自控系统朝着“智能化、数字化、信息化、网络化、分散化”的方向进一步迈进，形成新型的网络通信的全分布式控制系统——现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)。

然而，现场总线还没有形成真正统一的标准，ProfiBus、CANbus、CC-Link等多种标准并行存在，并且都有自己的生存空间。

何时统一，遥遥无期。

支持现场总线的仪表种类还比较少，可供选择的余地小，价格又偏高，用量也较小。

RS485网络：RS485/MODBUS是流行的一种布网方式，实施简单方便，支持RS485的仪表很多。

Modbus 协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。

此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485 和以太网设备。

许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus 协议作为他们之间的通讯标准。

Modbus优点（1）公开发表并且无版权要求（2）易于部署和维护（3）对供应商来说，修改移动本地的比特或字节没有很多限制。

（4）Modbus 允许多个(大约240 个) 设备连接在同一个网络上进行通信其他同类通信协议：CANBUS、profibus 等TCP/IP传输协议，即传输控制/网络协议，也叫作网络通讯协议。

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

工业以太网协议

工业以太网协议工业以太网协议（Industrial Ethernet Protocol）是一种用于工业领域的以太网通信协议，它结合了以太网的高带宽和工业自动化的可靠性和实时性需求。

工业以太网协议被广泛应用于工业控制系统、工厂自动化和机器人控制等领域。

工业以太网协议与传统的以太网相比有以下几点特点：1. 实时性：工业控制系统需要实时传输和处理数据，工业以太网协议提供了实时性能，可以满足实时控制和监控的需求。

2. 可靠性：工业环境中存在较多的电磁干扰、温度变化和振动等因素，工业以太网协议采取了诸如冗余通信、自适应传输速率和纠错机制等措施，提高了通信的可靠性。

3. 安全性：工业网络需要防止数据泄露、篡改和非法访问等安全威胁，工业以太网协议支持数据加密和认证机制，提供了较高的安全性保障。

4. 扩展性：工业以太网协议支持灵活的网络拓扑结构和设备连接方式，可以方便地扩展和更改网络规模和拓扑。

5. 互联性：工业以太网协议与传统的以太网兼容性强，可以与现有的以太网设备和技术无缝集成，提高了工业网络的互联性。

工业以太网协议包括多种不同的通信协议和协议簇，如乙太网/IP（Ethernet/IP）、PROFINET、Modbus TCP等。

每种协议都有各自的特点和适用场景。

以乙太网/IP为例，它采用了以太网和TCP/IP协议作为基础，并加入了针对工业控制的特殊功能和协议。

它支持实时控制、实时数据传输和设备管理等功能，并提供了与其他协议的互操作性。

在工业以太网协议中，数据传输一般采用分组交换方式，数据分组按照优先级和实时性要求进行排序和传输，确保控制数据能够及时到达目标设备。

同时，工业以太网协议还支持多路径冗余传输、广播和组播等特性，提高了网络的可靠性和效率。

总之，工业以太网协议是一种专门为工业环境设计的通信协议，它融合了以太网和工业自动化的需求，具有实时性、可靠性、安全性、扩展性和互联性等特点。

随着工业自动化和数字化的发展，工业以太网协议将在工业控制系统和工厂自动化中扮演越来越重要的角色。

modbus tcp数据报文结构详解

modbus tcp数据报文结构详解MODBUS TCP数据报文结构详解1. 简介MODBUS是一种通信协议，常用于工业自动化系统中的设备间通信。

MODBUS TCP是基于TCP/IP网络的MODBUS协议的一种实现方式。

本文将详细解释MODBUS TCP数据报文的结构。

2. MODBUS TCP概述MODBUS TCP使用TCP作为传输层协议，通过以太网传输数据。

它使用简单易懂的ASCII码或二进制格式进行通信，并采用主从架构实现设备间的数据交换。

3. 数据报文结构MODBUS TCP数据报文的结构包括： - 事务标识符（TID）：用于标识每个请求/响应事务的唯一标识符。

- 协议标识符（PID）：指示MODBUS TCP协议的标识号。

- 长度字段：指示数据报文的长度（以字节为单位），不包括TID和PID字段。

- 单元标识符（UID）：用于标识设备的唯一标识符。

- 功能码（FC）：指示报文的操作类型，如读取寄存器、写入寄存器等。

- 数据字段：根据功能码的不同，包含特定的数据信息。

4. 报文格式MODBUS TCP数据报文的格式如下：[TID] [PID] [长度字段] [UID] [FC] [数据字段]其中，数据字段的格式根据不同的功能码而变化。

5. 功能码MODBUS TCP定义了一系列功能码，用于表示不同的操作。

常见的功能码包括： - 读取线圈状态（FC 01）：读取线圈的开关状态。

- 读取输入状态（FC 02）：读取输入寄存器的状态。

- 读取保持寄存器（FC 03）：读取保持寄存器的值。

- 写单个线圈（FC 05）：设置单个线圈的开关状态。

- 写单个保持寄存器（FC 06）：设置单个保持寄存器的值。

6. 示例以下是一个示例的MODBUS TCP数据报文：TID: 0x0001PID: 0x0000长度字段: 0x0006UID: 0x01FC: 0x03数据字段: 0x000A 0x000B上述报文表示读取设备ID为1的设备的保持寄存器的值。

modbus tcp协议说明

modbus tcp协议说明
Modbus TCP协议是一种基于TCP/IP网络的工业通信协议，用
于在工业自动化系统中实现设备之间的数据交换。

该协议基于Modbus协议，将其封装在TCP/IP协议中，使得设备可以通过标准
的以太网进行通信。

Modbus TCP协议采用客户端-服务器的通信模式。

客户端通过
建立TCP连接向服务器发送请求，服务器收到请求后进行相应的处理，并将结果返回给客户端。

这种通信模式使得设备之间可以方便
地实现数据的读取和控制。

在Modbus TCP协议中，数据的传输是基于Modbus协议的数据
模型，包括离散输入（Coil）、离散输出（Discrete Input）、保
持寄存器（Holding Register）和输入寄存器（Input Register）
四种数据类型。

客户端可以通过读取和写入这些数据类型来实现对
设备的控制和监测。

Modbus TCP协议使用标准的TCP端口（默认为502）进行通信，因此设备之间可以直接通过以太网进行连接，无需额外的串口转以
太网设备。

这种特性使得Modbus TCP协议在工业自动化领域得到了
广泛的应用，尤其是在需要远程监控和控制的场景中。

总的来说，Modbus TCP协议是一种基于TCP/IP网络的工业通信协议，具有通信稳定、数据传输可靠、易于实现和部署等特点，适用于工业自动化系统中设备之间的数据交换和控制。

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

ModbusTCP协议

ModbusTCP协议简介Modbus由MODICON公司于1979年开发，是⼀种⼯业现场总线协议标准。

1996年施耐德公司推出基于以太⽹TCP/IP的Modbus协议：ModbusTCP。

Modbus协议是⼀项应⽤层报⽂传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报⽂类型。

标准的Modbus协议物理层接⼝有RS232、RS422、RS485和以太⽹接⼝，采⽤master/slave⽅式通信。

ModbusTCP数据帧ModbusTCP的数据帧可分为两部分：MBAP+PDU。

报⽂头MBAPMBAP为报⽂头，长度为7字节，组成如下：事务处理标识协议标识长度单元标识符2字节2字节2字节1字节内容解释事务处理标识可以理解为报⽂的序列号，⼀般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报⽂。

协议标识符00 00表⽰ModbusTCP协议。

长度表⽰接下来的数据长度，单位为字节。

单元标识符可以理解为设备地址。

帧结构PDUPDU由功能码+数据组成。

功能码为1字节，数据长度不定，由具体功能决定。

功能码Modbus的操作对象有四种：线圈、离散输⼊、保持寄存器、输⼊寄存器。

对象含义线圈PLC的输出位，开关量，在Modbus中可读可写离散量PLC的输⼊位，开关量，在Modbus中只读输⼊寄存器PLC中只能从模拟量输⼊端改变的寄存器，在Modbus中只读保持寄存器PLC中⽤于输出模拟量信号的寄存器，在Modbus中可读可写根据对象的不同，Modbus的功能码有：功能码含义0x01读线圈0x05写单个线圈0x0F写多个线圈0x02读离散量输⼊0x04读输⼊寄存器0x03读保持寄存器0x06写单个保持寄存器0x10写多个保持寄存器说明更详细的表代码中⽂名称英⽂名位操作/字操作操作数量01读线圈状态READ COIL STATUS位操作单个或多个02读离散输⼊状态READ INPUT STATUS位操作单个或多个03读保持寄存器READ HOLDING REGISTER字操作单个或多个04读输⼊寄存器READ INPUT REGISTER字操作单个或多个05写线圈状态WRITE SINGLE COIL位操作单个代码中⽂名称英⽂名位操作/字操作操作数量06写单个保持寄存器WRITE SINGLE REGISTER字操作单个15写多个线圈WRITE MULTIPLE COIL位操作多个16写多个保持寄存器WRITE MULTIPLE REGISTER字操作多个PDU详细结构0x01：读线圈在从站中读1~2000个连续线圈状态，ON=1,OFF=0请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 数量H 数量L（共12字节）响应：MBAP 功能码数据长度数据（⼀个地址的数据为1位）如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0002的线圈数据，读0x0008位00 01 00 00 00 06 01 01 00 02 00 08回：数据长度为0x01个字节，数据为0x01，第⼀个线圈为ON，其余为OFF00 01 00 00 00 04 01 01 01 010x05：写单个线圈将从站中的⼀个输出写成ON或OFF，0xFF00请求输出为ON,0x000请求输出为OFF请求：MBAP 功能码输出地址H 输出地址L 输出值H 输出值L（共12字节）响应：MBAP 功能码输出地址H 输出地址L 输出值H 输出值L（共12字节）如：将地址为0x0003的线圈设为ON00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00回：写⼊成功00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 000x0F：写多个线圈将⼀个从站中的⼀个线圈序列的每个线圈都强制为ON或OFF，数据域中置1的位请求相应输出位ON，置0的位请求响应输出为OFF 请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 输出数量H 输出数量L 字节长度输出值H 输出值L响应：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 输出数量H 输出数量L0x02：读离散量输⼊从⼀个从站中读1~2000个连续的离散量输⼊状态请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 数量H 数量L（共12字节）响应：MBAP 功能码数据长度数据（长度：9+ceil（数量/8））如：从地址0x0000开始读0x0012个离散量输⼊00 01 00 00 00 06 01 02 00 00 00 12回：数据长度为0x03个字节，数据为0x01 04 00，表⽰第⼀个离散量输⼊和第11个离散量输⼊为ON，其余为OFF00 01 00 00 00 06 01 02 03 01 04 000x04：读输⼊寄存器从⼀个远程设备中读1~2000个连续输⼊寄存器请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 寄存器数量H 寄存器数量L（共12字节）响应：MBAP 功能码数据长度寄存器数据(长度：9+寄存器数量×2)如：读起始地址为0x0002，数量为0x0005的寄存器数据00 01 00 00 00 06 01 04 00 02 00 05回：数据长度为0x0A，第⼀个寄存器的数据为0x0c，其余为0x0000 01 00 00 00 0D 01 04 0A 00 0C 00 00 00 00 00 00 00 000x03：读保持寄存器从远程设备中读保持寄存器连续块的内容请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 寄存器数量H 寄存器数量L（共12字节）响应：MBAP 功能码数据长度寄存器数据(长度：9+寄存器数量×2)如：起始地址是0x0000，寄存器数量是 0x000300 01 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03回：数据长度为0x06，第⼀个寄存器的数据为0x21，其余为0x0000 01 00 00 00 09 01 03 06 00 21 00 00 00 000x06：写单个保持寄存器在⼀个远程设备中写⼀个保持寄存器请求：MBAP 功能码寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字节）响应：MBAP 功能码寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字节）如：向地址是0x0000的寄存器写⼊数据0x000A00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A回：写⼊成功00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A0x10：写多个保持寄存器在⼀个远程设备中写连续寄存器块（1~123个寄存器）请求：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 寄存器数量H 寄存器数量L 字节长度寄存器值（13+寄存器数量×2）响应：MBAP 功能码起始地址H 起始地址L 寄存器数量H 寄存器数量L（共12字节）如：向起始地址为0x0000，数量为0x0001的寄存器写⼊数据，数据长度为0x02，数据为0x000F00 01 00 00 00 09 01 10 00 00 00 01 02 00 0F回：写⼊成功00 01 00 00 00 06 01 10 00 00 00 01Modbus TCP ⽰例报⽂ModBusTcp与串⾏链路Modbus的数据域是⼀致的，具体数据域可以参考串⾏Modbus。

一种Modbus／TCP工业以太网协议的结构

关键词：业以太网；ｄｕ／工ＭｏｂｓＴＣＰ协议
中图分类号：Ｐ９Ｔ３３
文献标识码：Ａ
文章编号：０９３４（０８３ — ８５０１０ — ０４２０）１０５ — ２
ＴｈｈｅｅｅｔｆｔｅＭｏｂＳｒｆＩｄｓｒａｈｒｅｅＡｃｉｖｍｎｄｕ，ＣＰｏｎｕｔｉｌｏｈＥｔｅｎｔ
ＨＵＯｅｇ—ｙＨｎ — ｕ
（ｃｏｌｆＣｏｕｅｃｅｃＳｈｏｍｐｔｒＳｉｎｅ＆ＴｅｈｏｏｙＳｏｈｗｉｅｓｙＳｚｏ２５０Ｃｈｎ）ｏｃｎｌｇ，ｏｃｏＵｎｖｒｉ，ｕｈｕ０，ｉａｔ１５
２ＭｏｂｓＣｄｕ，Ｐ协议规范Ｔ
２１报文类型．
Ｍ０ＤＢ请求ＵＳ客户机证实
指示响应
Ｍ０ＤＢＵＳ服务器
Ｍｏｂｓ文传输服务提供设备之间的客户机／务器通信，而这ｄｕ报服些设备联接在一个以太网上，信息传递分４类报文：ｄｕＭｏｂｓ请求、Ｍｏｂｓ实、ｄｕ指示和Ｍｏｂｓ应，同１ｄｕ证Ｍｏｂｓｄｕ响如。Ｍｄｕ请求是客户机在网络上发送用来启动事务处理的报文；ｏｂｓ个与基础通信层无关的简单协议数据单元（Ｄ，包括功能码和数据。Ｍｄｕ协议作为应用层协议ｄｕ协ＰＵ）它当ｏｂｓ在不同的连接中会用不同的报文格式．这体现在附加单元上。下面给出了完整的报文格式，但这只是一个总体应用数据单元（Ｄ．同连接中应该映射为具体报文格式，图２ＡＵ）不如。

modbus tcp讲解

modbus tcp讲解什么是Modbus TCP？Modbus TCP是一种通信协议，用于在以太网上实现Modbus通信。

Modbus是一种串行通信协议，通常用于连接工业自动化设备。

Modbus TCP是基于TCP/IP协议栈的，使得Modbus可以在以太网上进行通信。

Modbus TCP的工作原理Modbus TCP协议基于客户端-服务器模型工作。

客户端是发送请求的设备，而服务器是响应请求的设备。

客户端和服务器之间通过以太网连接进行通信。

在Modbus TCP通信中，客户端发送一个请求包给服务器。

请求包包含了要求的读取或写入的数据以及其他相关信息，例如数据地址和数据长度。

请求包被传输到服务器，然后服务器对请求进行处理，并返回响应包给客户端。

响应包包含了请求的结果和其他必要的信息。

Modbus TCP通信的好处Modbus TCP具有以下几个好处：1. 网络可扩展性：由于Modbus TCP使用以太网作为物理媒介，因此它具有很好的网络可扩展性。

在现代工业自动化中，往往需要处理大量设备和数据，Modbus TCP可以轻松地扩展以满足需求。

2. 简单性：Modbus TCP是一种简单且易于实现的协议。

它使用标准的TCP/IP协议栈，因此设备可以使用现有的以太网硬件和软件进行通信。

此外，Modbus TCP的数据格式和通信规范也相对简单明了。

3. 兼容性：Modbus TCP可以兼容不同类型的设备。

无论设备是基于Windows、Linux还是其他操作系统，只要支持TCP/IP协议栈，就可以使用Modbus TCP进行通信。

4. 实时性：Modbus TCP使用以太网作为物理媒介，具有较高的传输速度和较低的延迟。

这使得Modbus TCP成为支持实时通信的一种有效选择。

应用领域Modbus TCP常被应用于工业自动化领域，用于连接各种设备和系统。

以下是几个典型的应用领域：1. 温度控制系统：Modbus TCP可以用于连接温度传感器和温度调节设备，实现对温度的监测和调控。

几种典型工业以太网技术比较

8
4 Ethernet Powerlink
Ethernet POWERLINK（以下有时简称为 EPL）自 2001 年由贝加莱公司推出以来，存在三个版本，如图 4-1 所示。
图 4-1 EPL 版本
4.1 技术特点（贝加莱宣称）（1）单个网段最多连接 240 个实时站点；（2）真正的确定性通信；达到 IAONA 实时等级 4 级（最高等级）；快速，100Mbit/s，最小循环周期 200us；网络站点之间精确同步，抖动小于 1us。（3）标准化；底层技术采用 IEEE802.3u，快速以太网；支持 IP 协议（TCP，UDP…）；集成 CANopen 行规 EN50325-4，实现设备的互操作性；基于标准的以太网芯片，不需要特别的 ASICs。（4）直接点到点通信；（5）支持热插拔；（6）支持多 CPU 解决方案，优化负载，使之大体平衡。
几种典型工业以太网技术比较
1
1 工业以太网总览
表 1 给出了常见的几种工业以太网及其管理组织。
序号 1 2 3 4 5 6
表 1-1 常见工业以太网及其管理组织列表
名称 Modbus/TCP Ethernet/IP Ethernet Powerlink PROFInet SERCOS-III EtherCAT
6
（2）通信应用层：一个 Modbus 设备可以提供一个客户机和/或一个服务器 Modbus 接口，并提供 Modbus 客户接口，使用户应用可以生成各类 Modbus 服务请求。
（3）TCP 管理层：负责全面管理报文传输 TCP 连接，并控制未知 IP 地址的访问连接以保证数据安全。TCP 502 端口是为 Modbus/TCP 保留的，每个 Modbus 服务器必须在 502 端口提供监听服务，允许建立连接和交换数据，而 Modbus 客户机端口必须大于 1024。

基于Modbus／TCP的工业以太网通信

领程与特点ｅｅ
收稿日期：２ｏ一１１ｏ６Ｏ— ２作者简介：佥青（８一，，１２）女汉族，９北京交通太学交通信息工程
厦控制专业，在读硕士。
以太网是最，泛使用的网络标准（Ｅ０．）ＩＥ８２３，Ｅ它采用介质访问控制协议（的通信标准，即ＭＡＣ）（ＳＣＭＡ／Ｃ）Ｄ（载波监听多路访问冲突检测协议，当网络上任一站点在传送数据前，先检测是否已有数据在介质上传送，若有则等待对方送完后才能送出。数据送出后，在传送的过程中不断检测是否与其他站点送出的数据发生碰撞，若发生碰撞，须等待一段时间后再重新发送。当在两个或更多的节点间检测到冲突时，发送节点就会停止传送并等待一个随机的时间后重新尝试传送。由于介质访问负载轻，以太网使用一种简单的算法操作网络，在网络负载轻时几平没有时延。与令牌环或令牌总线协议比，以太网访问信道不需要通信带宽。标准的以太网支持ｌＭｂｓＯｐ的数据传输率，也支持１ｂｓＧｐ。２Ｍｄｕ／Ｃ协议ｏｂｓＴＰＭｏｂｓＴＰＩ结合成为ＭｏｂｓＴＣ，ｄｕ与Ｃ／Ｐｄｕ／Ｐ它以一种非常简单的方式将Ｍｏｂｓｄｕ帧嵌入到ＴＰ帧Ｃ中，使其成为工业以太网应用层协议。Ｍｏｂｓ，设计工作一般采用面向连接的方ｄｕ中法，即连网时要经过 “ 建立连接、通信和释放连接” 三个步骤。在简单的变量中可以通过唯一的 “ 注册” 令牌获得；在Ｍｏｂｓｄｕ变量中可以通过明确的 “ 编程路径 ”性能获得，这种性能主张双方按照协议通信，直到连接终止。Ｍｏｂｓ／ＴＰ处理两种情况。连接在协议层ｄｕＣ很容易辨识，并且一个单一的连接可携带多个独立的事务。此外，ＰＴＣ允许相当大数量的并发连接，所以在大多数情况下，开发人员选择是根据需要重新连接，还是重新选择长期存在的连接。

modbus tcp协议说明

modbus tcp协议说明Modbus TCP是一种工业领域常用的通信协议，它基于TCP/IP协议，用于在不同设备之间进行数据通信和控制。

Modbus TCP允许设备通过以太网进行实时数据传输，它通常用于自动化系统、工业控制和监控系统中。

首先，让我们来看一下Modbus TCP的工作原理。

Modbus TCP协议使用标准的TCP/IP协议作为传输介质，它通过以太网连接设备，使得设备之间可以实现实时的数据交换。

Modbus TCP协议使用了客户端-服务器模型，其中客户端发送请求给服务器，服务器进行响应。

这种模型使得设备之间可以进行灵活的通信和控制。

接下来，让我们来看一下Modbus TCP协议的结构。

Modbus TCP协议的数据包由6个部分组成，事务标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符、功能码和数据。

事务标识符用于唯一标识每个请求/响应事务，协议标识符用于标识Modbus协议的版本，长度字段指示后续数据的长度，单元标识符用于识别设备，功能码指示请求的类型，数据部分包含请求或响应的具体数据。

Modbus TCP协议支持多种功能码，包括读取保持寄存器、写单个寄存器、写多个寄存器等，这些功能码可以满足不同设备之间的数据读写需求。

此外，Modbus TCP协议还具有一些特点和优势。

首先，它是一种开放的通信协议，易于实现和部署。

其次，Modbus TCP协议支持广泛的设备和厂商，使得不同厂家的设备可以方便地进行通信。

此外，Modbus TCP协议的数据传输是实时的，适用于对数据传输时延要求较高的应用场景。

总的来说，Modbus TCP协议是一种灵活、可靠的工业通信协议，它在工业自动化和控制系统中得到了广泛应用，为设备之间的数据交换和控制提供了有效的解决方案。

modbus tcp协议报文解析

modbus tcp协议报文解析摘要：一、Modbus TCP协议简介二、Modbus TCP协议报文结构1.起始符2.长度域3.单元地址域4.功能码域5.数据域6.校验和域7.结束符三、报文解析实例四、Modbus TCP协议在工业自动化中的应用五、总结与展望正文：【一、Modbus TCP协议简介】Modbus TCP协议是一种工业通信协议，起源于Modbus协议。

Modbus TCP协议是基于TCP/IP协议族的，通过以太网网络传输，具有较高的可靠性和稳定性。

它广泛应用于工业自动化、过程控制等领域。

【二、Modbus TCP协议报文结构】Modbus TCP协议报文结构如下：1.起始符：固定为0x2B。

2.长度域：表示整个报文的长度，包括数据域和校验和域。

3.单元地址域：表示数据地址的起始单元。

4.功能码域：表示报文的功能，如读取、写入、广播等。

5.数据域：根据功能码的不同，数据域的数据格式和长度也不同。

6.校验和域：用于报文的校验，采用CRC校验。

7.结束符：固定为0x2B。

【三、报文解析实例】以下是一个典型的Modbus TCP协议报文实例：起始符：0x2B长度域：0x06（表示报文总长度为6字节）单元地址域：0x01（表示起始地址为1）功能码域：0x03（表示读取保持寄存器的值为1）数据域：0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00校验和域：0x00 0x0A结束符：0x2B【四、Modbus TCP协议在工业自动化中的应用】Modbus TCP协议在工业自动化中的应用十分广泛，如PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（监控和数据采集系统）、DCS（分布式控制系统）等。

通过Modbus TCP协议，设备可以方便地接入工业以太网，实现设备间的通信和数据交换。

【五、总结与展望】Modbus TCP协议作为一种工业通信协议，在工业自动化领域具有广泛的应用。

了解其报文结构及解析方法，有助于更好地实现设备间的通信和数据交换。

modbus,tcp协议解析

竭诚为您提供优质文档/双击可除modbus,tcp协议解析篇一：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。

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remoteterminalunit(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。

modbusRtu是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，modbusascii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（serialcommunication）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modbusplus(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。

工业上的几种通讯协议

工业上的几种通讯协议工业通信协议是指为工业控制系统中不同设备之间的通信提供标准化的规范和协议。

随着工业自动化技术的不断发展，工业通信协议也越来越多样化。

下面将介绍几种常见的工业通信协议。

1. ModbusModbus是一种串行通信协议，最初由施耐德电气公司于1979年开发。

它被广泛应用于工业自动化控制系统中，用于数字设备与控制设备之间的通信。

Modbus简单易懂，具有良好的兼容性和可扩展性。

2. ProfibusProfibus是一种现场总线通信协议，由德国的施耐德电气公司提出。

它采用了主从结构，可以同时连接多个设备，实现实时数据传输和控制。

Profibus分为DP（分布式配置）和PA（过程自动化）两种类型，分别适用于工厂自动化和过程自动化领域。

3. EtherNet/IPEtherNet/IP是一种基于以太网的工业通信协议，由美国罗克韦尔自动化公司提出。

它兼容标准以太网协议TCP/IP，并在其基础上增加了工业自动化领域所需的实时性和可靠性。

EtherNet/IP广泛应用于工业以太网中，支持横向和纵向集成，实现设备之间高效的数据交换。

4. CANopenCANopen是一种基于CAN总线的工业通信协议，由国际CANopen协会提出。

它主要应用于工控领域，支持多个设备之间的实时数据传输和控制。

CANopen具有高可靠性、实时性和可扩展性等特点，适用于复杂的工业自动化控制系统。

5. OPC（OLE for Process Control）OPC是一种基于微软OLE（对象链接和嵌入）技术的通信规范，用于实现不同厂家、不同设备之间的通信互联。

OPC协议提供了标准化的接口和数据传输格式，使得各种设备可以方便地共享数据和信息，实现集成化的工业控制系统。

以上只是工业通信协议中的几种常见类型，随着工业自动化的发展，新的通信协议不断涌现。

选择适合的通信协议应根据具体的应用需求和设备特点来决定，以确保工业控制系统的稳定运行和高效管理。

工业协议解析

工业协议解析1. 介绍工业协议解析是指通过对工业领域中使用的各种协议进行分析和解读，以获取其中包含的信息和规范。

工业协议通常用于在不同设备之间进行通信，保证数据的传输和交换的有效性和可靠性。

了解和理解工业协议对于工业自动化、物联网等领域的开发和应用至关重要。

本文将介绍工业协议解析的基本概念、重要性以及常见的工业协议，并详细讨论其中一些典型协议的结构和应用场景。

2. 工业协议解析的重要性在工业领域，设备之间需要进行数据交换和通信。

为了确保数据传输的准确性、完整性和安全性，需要使用特定的通信协议来规范数据交换过程。

因此，理解和解析工业协议至关重要。

通过对工业协议进行深入分析，可以帮助我们：•理解设备之间通信的原理和机制；•掌握如何配置、调试和故障排除设备之间的通信问题；•开发自己的应用程序或系统，实现与设备之间的无缝集成；•提高工业生产的效率和质量。

3. 常见的工业协议3.1 ModbusModbus是一种通信协议，广泛用于工业自动化领域。

它定义了一种简单而有效的方式，使得不同设备之间可以通过串行或以太网连接进行通信。

Modbus协议包括了多种变体，如Modbus RTU、Modbus ASCII和Modbus TCP/IP。

Modbus协议主要由功能码、数据地址和数据内容组成。

功能码用于定义通信的目的和类型，数据地址指定了要读取或写入数据的位置，数据内容则是实际交换的信息。

3.1.1 Modbus RTUModbus RTU是一种基于串行通信的协议。

它使用二进制表示数据，并采用CRC校验来确保数据传输的准确性。

Modbus RTU支持从站和主站之间的点对点通信，具有较高的可靠性和稳定性。

3.1.2 Modbus ASCIIModbus ASCII也是一种基于串行通信的协议。

与Modbus RTU不同，它使用ASCII 字符表示数据，并采用LRC校验来验证数据传输。

Modbus ASCII相对于Modbus RTU而言更容易调试和理解，但传输速度较慢。