MODBUS通讯规约讲解.doc

Modbus 通讯协议 （RTU传输模式） 本说明仅做内部参考，详细请参阅英文版本。 Modbus协议简介 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。 Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。 Modebus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。 代码系统 8位二进制，十六进制数0...9，A...F 8位域都是一个两个十六进制字符组成 1个起始位 8个数据位，最小的有效位先发送 1个奇偶校验位，无校验则无 1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时） CRC(循环冗长检测) (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。 信息帧 Address Function Data Check 8-Bits 8-Bits N x 8-Bits 16-Bits 特注：Modbus信息帧所允许的最大长度为256个字节，即N的范围是大于等于零且小于等于252（N{0，252}） 图 1 – 1 . 信息帧格式 地址（Address）域 信息帧地址域(信息地址)在帧的开始部分，由8位组成，有效的从机设备地址范围0-247(十进制)，各从机设备的寻址范围为1-247。主机把从机地址放入信息帧的地址区，并向从机寻址。从机响应时，把自己的地址放入响应信息的地址区，让主机识别已作出响应的从机地址。 地址0为于广播地址，所有从机均能识别。当Modbus协议用于高级网络时，则不允许广播或其它方式替代。 功能（Function）域 信息帧功能域代码告诉了被寻址到的终端执行何种功能。有效码范围1-225(十进制) ，有些代码是适用于所有控制器，有此是应用于某种控制器，还有些保留以备后用。 当主机向从句发送信息时，功能代码向从机说明应执行的动作。如读一组离散式线圈或输入信号的ON/OFF状态，读一组寄存器的数据，读从机的诊断状态，写线圈（或寄存器），允许下截、记录、确认从机内的程序等。当从机响应主机时，功能代码可说明从机正常响应或出现错误(即不正常响应)，正常响应时，从句简单返回原始功能代码；不正常响应时，从机返回与原始代码相等效的一个码，并把最高有效位设定为“1”。 如，主机要求从机读一组保持寄存器时，则发送信息的功能码为： 0000 0011 (十六进制03) 若从机正确接收请求的动作信息后，则返回相同的代码值作为正常响应。发现错时，则返回一个不正常响信息： 1000 0011(十六进制83) 从机对功能代码作为了修改，此外，还把一个特殊码放入响应信息的数据区中，告诉主机出现的错误类型和不正常响应的原因，不正常响应见附录B。主机设备的应用程序负责处理不正常响应，典型处理过程是主机把对信息的测试和诊断送给从机，并通知操作者。表 1 – 1列出了所有设备常用的功能码、它们的意义及它们的初始功能。 表 1 – 1 常用功能码 代码 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 放置一个特定的二进制值到一个单寄存器中 07 读取异常状态 取得8个内部线圈的通断状态 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 放置一系列特定的二进制值到一系列多寄存器中 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 数据域 数据域包含了终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据。这 些数据的内容可能是数值、参考地址或者极限值。他由数据区有2个16进制的数据位，数据范围