MODBUS通信规约技巧.doc

MODBUS通信规约 第一章 MODBUS协议简介 MODBUS协议详细定义了校验码、数据序列等，这些都是特定数据交换的必要内容。 MODBUS协议在一对通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一对单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。 MODBUS协议只允许在主计算机和终端设备之间通讯，而不允许独立的设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占用通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。 1.1 传输方式 传输方式是一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，下面定义了与MODBUS协议-RTU方式相兼容的传输方式。 Coding System 二进制编码 8位 Start bit 起始位 1位 Data bits 数据位 8位 Parity 校验 无奇偶校验 Stop bit 停止位 1位 Error checking 错误检测 CRC（循环冗余校验） 2协议 当数据帧到达终端设备时，它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备，该设备去掉数据帧的“信封”（数据头），读取数据，如果没有错误，就执行数据所请求的任务，然后，它将自己生成的数据加到取得的“信封”中，把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容：终端从机地址（Address）、被执行了的命令（Function）、执行命令生成的被请求数据（Data）和一个校验码（Check）。发生任何错误都不会有成功的响应。 1.2.1数据帧格式 Address Function Data Check 8-Bits 8-Bits N×8-Bits 16-Bits 1.2.2地址（Address）域 地址域在帧的开始部分，由一个字节8位（0～255）组成，这些位标明了用户指定的终端设备的地址，该设备将接收来自与之相连的主机数据。每个终端设备的地址必须是唯一的，仅仅被寻址到的终端会响应包含了该地址的查询。当终端发送回一个响应，响应中的从机地址数据便告诉了主机哪台终端正与之通信。 1.2.3功能（Function）域 功能于域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。参见表1-1。 功能码 意义 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 取得一个或多个保持寄存器的当前二进制值 04 读取输入寄存器 取得一个或多个输入寄存器的当前二进制值 05 强制单线圈 强制一个逻辑线圈的通断状态 06 预置单寄存器 把具体的二进制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，用户逻辑可将这些线圈定义，以说明从机状态，短报文适宜迅速读取状态。 08 回送诊断校验 把诊断校验报文送主机，以对通讯处理进行评鉴 09 编程（只用于484） 使主机模拟编程器使用，修改PC从机逻辑 10 控询（只用于484） 可使主机与正在执行长程序任务从机通讯，定期探询该从机是否已经完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才得发送。 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，尤其是在该命令或其应答产生通讯错误时。 12 读取通讯事件记录 可使主机检索每台从机的Modbus事务处理通讯事件记录。如果某项事务处理未完成，记录会给出有关错误。 13 编程(184/384 484 584) 可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑 14 探询（184/384 484 584） 可使主机与正在执行长程序任务从机通讯，定期探询该从机是否已经完成其操作任务，仅在含有功能码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 编程(884和Micro84) 可使主机模拟编程功能，修改PC状态逻辑 19 重置通讯链路 发生非可修正错误后使从机复位于已知状态 20 读取通用参数 显示扩展存储器文件中的数据信息 21 写入通用参数 把通用参数写入扩展存储器文件，或修改之 22-64 保留作扩展功能备用 65-72 保留以备用户功能使用 留作用户功能的扩展编码 73-119 非法功能 120-127 保留 留作内部使用 128-255 保留 用于异常应答 1.2.4数据（Data）域 数据域包含了终端执行特定功能所