MODBUS协议功能码及报文解析要点.pdf

Modbus是一种串行通信协议，是于 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，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设备通信通过串口物理层进行。 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（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 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 ModbusPlus 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。所有设备都会收到命 令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址 0 例外，指定地址 0 的指令是 广播指令，所有收到指令的设备都会执行，不过不回应指令）。所有的 Modbus命令 包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的 ModBus命令能指令一个 RTU 改变它的寄存器的某个值，控制或者读取一个 I/O 端口，以及指挥设备回送一个或 者多个其寄存器中的数据。 有许多 modems和网关支持 Modbus协议，因为 Modbus协议很简单而且容易复制。 它们当中一些为这个协议特别设计的。有使用有线、无线通信甚至短消息和 GPRS的 不同实现。不过设计者需要克服一些包括高延迟和时序的