MODBUS协议详解

1.Modbus简介
Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气 Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议事实上的业界标准,并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。[1] Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有:
1. 公开发表并且无著作权要求
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
Modbus允许多个 (大约240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设备,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远程终端控制系统(RTU)。

2. Modbus功能码说明
2.1. 数据模型说明

例:
线圈(DO):电磁阀输出,MOSFET输出,LED显示等。
离散输入(DI):拨码开关,类开关等。
保存寄存器(AO):模拟量输出值,数据参数,变量阀输出大小,传感器数据。
输入寄存器(AI):模拟量输入值,输入性传感器。
2.2. 寄存器和地址


2.3. 功能码说明
功能码可以分为位操作和字操作两类。位操作的最小单位为BIT,字操作的最小单位为两个字节。
【位操作指令】 读线圈状态01H,读(离散)输入状态02H,写单个线圈06H和写多个线圈0FH。
【字操作指令】 读保持寄存器03H,写单个寄存器06H,写多个保持寄存器10H。
2.4. PLC地址和协议地址区别
PLC地址可以理解为协议地址的变种,在触摸屏和PLC编程中应用较为广泛。
2.5. 寄存器PLC地址
寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址,这些控制器可以是PLC,也可以使触摸屏,或是文本显示器。PLC地址一般采用10进制描述,共有5位,其中第一位代码寄存器类型。第一位数字和寄存器类型的对应关系如表1所示。PLC地址例如40001、30002等。
2.6. 寄存器协议地址
寄存器协议地址指指通信时使用的寄存器地址,例如PLC地址40001对应寻址地址0x0000,40002对应寻址地址0x0001,寄存器寻址地址一般使用16进制描述。再如,PLC寄存器地址40003对应协议地址0002,PLC寄存器地址30003对应协议地址0002,虽然两个PLC寄存器寄存器通信时使用相同的地址,但是需要使用不同的命令访问,所以访问时不存在冲突。
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