Modbus由MODICON公司于1979年開發(fā)，是一種工業(yè)現(xiàn)場總線協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。1996年施耐德公司推出基于以太網(wǎng)TCP/IP的Modbus協(xié)議：ModbusTCP。

Modbus協(xié)議是一項(xiàng)應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議，包括ASCII、RTU、TCP三種報(bào)文類型。

標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議物理層接口有RS232、RS422、RS485和以太網(wǎng)接口，采用master/slave方式通信。

ModbusTCP的數(shù)據(jù)幀可分為兩部分：MBAP+PDU。

報(bào)文頭MBAP

MBAP為報(bào)文頭，長度為7字節(jié)，組成如下：

事務(wù)處理標(biāo)識(shí)	協(xié)議標(biāo)識(shí)	長度	單元標(biāo)識(shí)符
2字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	1字節(jié)

內(nèi)容	解釋
事務(wù)處理標(biāo)識(shí)	可以理解為報(bào)文的序列號(hào)，一般每次通信之后就要加1以區(qū)別不同的通信數(shù)據(jù)報(bào)文。
協(xié)議標(biāo)識(shí)符	00 00表示ModbusTCP協(xié)議。
長度	表示接下來的數(shù)據(jù)長度，單位為字節(jié)。
單元標(biāo)識(shí)符	可以理解為設(shè)備地址。

幀結(jié)構(gòu)PDU

PDU由功能碼+數(shù)據(jù)組成。功能碼為1字節(jié)，數(shù)據(jù)長度不定，由具體功能決定。

功能碼

Modbus的操作對(duì)象有四種：線圈、離散輸入、保持寄存器、輸入寄存器。

對(duì)象	含義
線圈	PLC的輸出位，開關(guān)量，在Modbus中可讀可寫
離散量	PLC的輸入位，開關(guān)量，在Modbus中只讀
輸入寄存器	PLC中只能從模擬量輸入端改變的寄存器，在Modbus中只讀
保持寄存器	PLC中用于輸出模擬量信號(hào)的寄存器，在Modbus中可讀可寫

根據(jù)對(duì)象的不同，Modbus的功能碼有：

功能碼	含義
0x01	讀線圈
0x05	寫單個(gè)線圈
0x0F	寫多個(gè)線圈
0x02	讀離散量輸入
0x04	讀輸入寄存器
0x03	讀保持寄存器
0x06	寫單個(gè)保持寄存器
0x10	寫多個(gè)保持寄存器

說明更詳細(xì)的表

代碼	中文名稱	英文名	位操作/字操作	操作數(shù)量
01	讀線圈狀態(tài)	READ COIL STATUS	位操作	單個(gè)或多個(gè)
02	讀離散輸入狀態(tài)	READ INPUT STATUS	位操作	單個(gè)或多個(gè)
03	讀保持寄存器	READ HOLDING REGISTER	字操作	單個(gè)或多個(gè)
04	讀輸入寄存器	READ INPUT REGISTER	字操作	單個(gè)或多個(gè)
05	寫線圈狀態(tài)	WRITE SINGLE COIL	位操作	單個(gè)
06	寫單個(gè)保持寄存器	WRITE SINGLE REGISTER	字操作	單個(gè)
15	寫多個(gè)線圈	WRITE MULTIPLE COIL	位操作	多個(gè)
16	寫多個(gè)保持寄存器	WRITE MULTIPLE REGISTER	字操作	多個(gè)

PDU詳細(xì)結(jié)構(gòu)

0x01：讀線圈

在從站中讀1~2000個(gè)連續(xù)線圈狀態(tài)，ON=1,OFF=0

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數(shù)量H 數(shù)量L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 數(shù)據(jù)長度 數(shù)據(jù)（一個(gè)地址的數(shù)據(jù)為1位）

• 如：在從站0x01中，讀取開始地址為0x0002的線圈數(shù)據(jù)，讀0x0008位

  00 01 00 00 00 06 01 01 00 02 00 08

• 回：數(shù)據(jù)長度為0x01個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)為0x01，第一個(gè)線圈為ON，其余為OFF

  00 01 00 00 00 04 01 01 01 01

0x05：寫單個(gè)線圈

將從站中的一個(gè)輸出寫成ON或OFF，0xFF00請(qǐng)求輸出為ON,0x000請(qǐng)求輸出為OFF

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12字節(jié)）

• 如：將地址為0x0003的線圈設(shè)為ON

  00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00

• 回：寫入成功

  00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00

0x0F：寫多個(gè)線圈

將一個(gè)從站中的一個(gè)線圈序列的每個(gè)線圈都強(qiáng)制為ON或OFF，數(shù)據(jù)域中置1的位請(qǐng)求相應(yīng)輸出位ON，置0的位請(qǐng)求響應(yīng)輸出為OFF

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數(shù)量H 輸出數(shù)量L 字節(jié)長度 輸出值H 輸出值L

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數(shù)量H 輸出數(shù)量L

0x02：讀離散量輸入

從一個(gè)從站中讀1~2000個(gè)連續(xù)的離散量輸入狀態(tài)

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數(shù)量H 數(shù)量L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 數(shù)據(jù)長度 數(shù)據(jù)（長度：9+ceil（數(shù)量/8））

• 如：從地址0x0000開始讀0x0012個(gè)離散量輸入

  00 01 00 00 00 06 01 02 00 00 00 12

• 回：數(shù)據(jù)長度為0x03個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)為0x01 04 00，表示第一個(gè)離散量輸入和第11個(gè)離散量輸入為ON，其余為OFF

  00 01 00 00 00 06 01 02 03 01 04 00

0x04：讀輸入寄存器

從一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備中讀1~2000個(gè)連續(xù)輸入寄存器

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數(shù)量H 寄存器數(shù)量L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 數(shù)據(jù)長度 寄存器數(shù)據(jù)(長度：9+寄存器數(shù)量×2)

• 如：讀起始地址為0x0002，數(shù)量為0x0005的寄存器數(shù)據(jù)

  00 01 00 00 00 06 01 04 00 02 00 05

• 回：數(shù)據(jù)長度為0x0A，第一個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)為0x0c，其余為0x00

  00 01 00 00 00 0D 01 04 0A 00 0C 00 00 00 00 00 00 00 00

0x03：讀保持寄存器

從遠(yuǎn)程設(shè)備中讀保持寄存器連續(xù)塊的內(nèi)容

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數(shù)量H 寄存器數(shù)量L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 數(shù)據(jù)長度 寄存器數(shù)據(jù)(長度：9+寄存器數(shù)量×2)

• 如：起始地址是0x0000，寄存器數(shù)量是 0x0003

  00 01 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03

• 回：數(shù)據(jù)長度為0x06，第一個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)為0x21，其余為0x00

  00 01 00 00 00 09 01 03 06 00 21 00 00 00 00

0x06：寫單個(gè)保持寄存器

在一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備中寫一個(gè)保持寄存器

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字節(jié)）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字節(jié)）

• 如：向地址是0x0000的寄存器寫入數(shù)據(jù)0x000A

  00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A

• 回：寫入成功

  00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A

0x10：寫多個(gè)保持寄存器

在一個(gè)遠(yuǎn)程設(shè)備中寫連續(xù)寄存器塊（1~123個(gè)寄存器）

• 請(qǐng)求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數(shù)量H 寄存器數(shù)量L 字節(jié)長度 寄存器值（13+寄存器數(shù)量×2）

• 響應(yīng)：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數(shù)量H 寄存器數(shù)量L（共12字節(jié)）

• 如：向起始地址為0x0000，數(shù)量為0x0001的寄存器寫入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)長度為0x02，數(shù)據(jù)為0x000F

  00 01 00 00 00 09 01 10 00 00 00 01 02 00 0F

• 回：寫入成功

  00 01 00 00 00 06 01 10 00 00 00 01

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的ModbusTCP协议的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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