Modbus协议讲解
Modbus协议讲解
Modbus协议讲解协议概述：Modbus协议是一种通信协议，用于在自动化设备之间进行数据传输。
它最初由Modicon（现在的施耐德电气）于1979年开发，并成为工业自动化领域中最常用的通信协议之一。
Modbus协议简单、可靠且易于实现，适用于各种不同类型的设备和网络。
协议结构：Modbus协议基于客户端-服务器模型，其中客户端是发起请求的设备，而服务器则是响应请求的设备。
协议使用了不同的功能码来标识不同的请求和响应类型。
Modbus协议支持两种不同的传输模式：串行和以太网。
在串行模式下，协议使用RS-232或RS-485通信标准进行数据传输。
而在以太网模式下，则使用TCP/IP协议进行通信。
Modbus协议定义了多个功能码，包括读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取输入寄存器等。
这些功能码使得设备可以进行数据的读取和写入操作，实现设备之间的数据交换。
协议应用：Modbus协议广泛应用于工业自动化领域，包括能源管理系统、楼宇自动化、制造业、过程控制等。
它被用于监控和控制设备，实现数据的采集、传输和处理。
Modbus协议的优点：1. 简单易用：Modbus协议的设计简单，易于实现和使用。
它提供了一组简单的功能码，使得设备之间的通信变得简单高效。
2. 灵活性：Modbus协议支持多种传输模式，包括串行和以太网。
这使得它适用于各种不同类型的设备和网络环境。
3. 可扩展性：Modbus协议可以轻松扩展以满足不同应用的需求。
它支持多种数据类型和寄存器类型，可以满足不同设备的数据交换需求。
4. 可靠性：Modbus协议使用CRC校验来确保数据的完整性和准确性。
这提高了数据传输的可靠性，减少了错误的发生。
协议缺点：尽管Modbus协议在许多方面具有优势，但它也存在一些缺点：1. 安全性较低：Modbus协议没有内置的安全机制，容易受到恶意攻击。
因此，在使用Modbus协议时，需要采取额外的安全措施来保护系统免受攻击。
Modbus通讯协议详解
Modbus通讯协议详解一、引言Modbus通讯协议是一种常用的串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
本文将详细解析Modbus通讯协议的基本原理、数据格式、通信流程以及常见问题。
二、基本原理1. Modbus通讯协议采用主从结构，主要包括一个主站和多个从站。
主站负责发起通信请求，从站负责响应请求并返回数据。
2. Modbus通讯协议基于传统的串行通信方式，支持RS-232、RS-485等物理层接口。
3. Modbus通讯协议采用简单的请求/响应模式，主站发送请求帧，从站响应并返回数据帧。
三、数据格式1. Modbus通讯协议的数据单元被称为“寄存器”，分为输入寄存器（Input Register）、保持寄存器（Holding Register）、线圈（Coil）和离散输入（Discrete Input）四种类型。
2. 输入寄存器用于从站向主站传输只读数据，保持寄存器用于双向传输读写数据，线圈用于从站向主站传输开关量数据，离散输入用于主站向从站传输只读开关量数据。
3. Modbus通讯协议采用16位的数据单元标识符，用于标识寄存器的类型和地址。
4. 数据帧包括起始符、设备地址、功能码、数据区、错误校验等字段。
四、通信流程1. 主站向从站发送请求帧，请求帧包括设备地址、功能码、数据区等字段。
2. 从站接收到请求帧后，根据功能码执行相应的操作，并将结果存储在数据区中。
3. 从站发送响应帧，响应帧包括设备地址、功能码、数据区等字段。
4. 主站接收到响应帧后，解析数据区中的结果，并进行相应的处理。
五、常见问题1. Modbus通讯协议的数据传输是基于字节的，因此在不同字节序的系统中需要进行字节序转换。
2. Modbus通讯协议的速率、数据位、停止位和校验位等参数需要保持一致，否则通信将无法建立。
3. Modbus通讯协议的设备地址是唯一的，主站通过设备地址来区分不同的从站。
4. Modbus通讯协议的功能码定义了不同的操作类型，主站通过功能码来指定所需的操作。
Modbus协议讲解
Modbus协议讲解一、概述Modbus协议是一种通信协议，用于在自动化领域中传输数据。
它是一种简单且广泛应用的协议，被用于连接不同设备和系统，如工业控制系统、仪器仪表和数据采集设备等。
本文将详细讲解Modbus协议的基本原理、通信方式以及数据传输格式等内容。
二、Modbus协议的基本原理Modbus协议基于主从架构，其中主设备负责发起通信请求，而从设备则负责响应请求并提供数据。
通信可以通过串行或以太网等方式进行。
三、Modbus协议的通信方式1. Modbus RTU通信方式Modbus RTU是一种串行通信方式，使用二进制编码进行数据传输。
在Modbus RTU通信中，每个数据帧由起始位、从站地址、功能码、数据和校验位组成。
2. Modbus ASCII通信方式Modbus ASCII也是一种串行通信方式，但使用ASCII编码进行数据传输。
与Modbus RTU相比，Modbus ASCII通信方式更易于调试，但传输速度较慢。
3. Modbus TCP通信方式Modbus TCP是一种基于以太网的通信方式，使用TCP/IP协议进行数据传输。
与串行通信方式相比，Modbus TCP具有更高的传输速度和更大的通信距离。
四、Modbus协议的数据传输格式1. 寄存器地址Modbus协议使用寄存器地址来标识设备中的数据。
寄存器地址可以是输入寄存器（IR）、保持寄存器（HR）、离散输入寄存器（DI）或线圈寄存器（CO）。
2. 功能码功能码用于指定通信请求的类型。
常见的功能码包括读取单个寄存器（03H）、写入单个寄存器（06H）和读取多个寄存器（10H）等。
3. 数据格式Modbus协议支持多种数据格式，如16位整数、32位整数、浮点数等。
数据格式的选择取决于具体的应用需求。
五、Modbus协议的应用场景1. 工业控制系统Modbus协议广泛应用于工业控制系统中，用于实现设备之间的数据交换和控制命令传输。
Modbus协议讲解
Modbus协议讲解协议名称：Modbus协议一、引言Modbus协议是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输和通信。
本文将详细讲解Modbus协议的相关内容，包括协议的概述、数据格式、通信方式等。
二、概述Modbus协议是一种基于主从结构的通信协议，通常用于工业自动化领域。
它允许主设备（通常是一个计算机或控制器）与从设备（通常是传感器、执行器等）之间进行通信，并实现数据的读取和写入。
三、数据格式Modbus协议的数据格式如下：1. 寄存器地址Modbus协议使用16位的寄存器地址来标识数据的存储位置。
通常将寄存器地址分为输入寄存器（Input Register）、保持寄存器（Holding Register）、线圈（Coil）和离散输入（Discrete Input）四种类型。
2. 数据类型Modbus协议支持多种数据类型，包括整数、浮点数、布尔值等。
不同类型的数据在传输时需要进行相应的编码和解码。
3. 数据长度Modbus协议中的数据长度可以根据具体需求进行设定，通常为16位或32位。
四、通信方式Modbus协议支持多种通信方式，包括串行通信和以太网通信。
1. 串行通信串行通信是Modbus协议最常用的通信方式之一。
它使用RS-232或RS-485等接口进行数据传输，具有较高的可靠性和稳定性。
2. 以太网通信以太网通信是Modbus协议的另一种通信方式，它使用TCP/IP协议进行数据传输。
以太网通信具有较高的传输速度和灵活性，适用于大规模的工业自动化系统。
五、通信流程Modbus协议的通信流程如下：1. 主设备发送请求主设备向从设备发送请求，请求读取或写入特定的数据。
2. 从设备响应请求从设备接收到请求后，根据请求的内容进行相应的处理，并将结果返回给主设备。
3. 主设备处理响应主设备接收到从设备的响应后，进行相应的处理，例如解析数据、显示结果等。
六、安全性为了保证通信的安全性，Modbus协议可以通过以下方式进行加密和认证：1. 加密传输可以使用SSL/TLS等加密协议对Modbus通信进行加密，防止数据被窃取或篡改。
Modbus 协议详解
Modbus 协议详解协议概述：Modbus 是一种通信协议，用于在工业自动化系统中实现设备之间的通信。
它最初是由 Modicon 公司于1979年开发的，现已成为工业领域中最常用的通信协议之一。
Modbus 协议简单、易于实现和维护，适用于各种设备和通信介质。
1. Modbus 协议结构：Modbus 协议基于主从架构，其中主机负责发起通信请求，而从机负责响应请求并提供数据。
协议包括以下几个重要的组成部分：1.1 帧结构：Modbus 帧由起始位、地址字段、功能码、数据字段和校验字段组成。
起始位是一个长时间低电平信号，用于同步传输。
地址字段指定从机的地址。
功能码用于指示所需的操作类型，如读取数据或写入数据。
数据字段包含要传输的数据。
校验字段用于检测数据传输的完整性。
1.2 功能码：Modbus 定义了一系列功能码，用于不同类型的操作。
常见的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、读取输入寄存器、写单个线圈、写单个寄存器等。
1.3 数据模型：Modbus 定义了一种简单的数据模型，包括线圈、输入状态、保持寄存器和输入寄存器。
线圈和输入状态是布尔类型的数据，保持寄存器和输入寄存器是16位的二进制数据。
2. Modbus RTU 协议：Modbus RTU 是 Modbus 协议的一种常用实现方式，它使用二进制编码进行数据传输。
Modbus RTU 帧结构包括起始位、从机地址、功能码、数据字段、校验字段和结束位。
起始位和结束位都是逻辑高电平信号。
3. Modbus TCP 协议：Modbus TCP 是 Modbus 协议的另一种常用实现方式，它使用 TCP/IP 网络进行数据传输。
Modbus TCP 帧结构与 Modbus RTU 相比有所不同，它将起始位、从机地址和功能码替换为 TCP/IP 头部信息，数据字段和校验字段保持不变。
4. Modbus 功能码详解：4.1 读取线圈状态（功能码 01）：该功能码用于读取线圈的状态，返回的数据是布尔类型。
Modbus 协议详解
Modbus 协议详解一、引言Modbus协议是一种通信协议，用于在自动化系统中实现设备之间的通信。
它是一种开放的协议，广泛应用于工业控制领域。
本文将详细解释Modbus协议的工作原理、通信方式和数据传输格式。
二、工作原理Modbus协议采用主从结构，其中一个设备作为主站，其他设备作为从站。
主站负责发起通信请求，从站则响应请求并提供所需的数据。
通信可以通过串行或以太网进行。
三、通信方式1. 串行通信Modbus协议支持RS-232、RS-485和RS-422等串行通信方式。
在串行通信中，使用二进制传输数据。
主站通过发送请求帧来向从站请求数据，从站则通过发送响应帧来回复请求。
2. 以太网通信Modbus协议还支持基于以太网的通信方式，使用TCP/IP协议进行数据传输。
在以太网通信中，主站通过建立TCP连接向从站发送请求，从站则通过TCP连接回复响应。
四、数据传输格式Modbus协议定义了几种常用的数据传输格式，包括寄存器读写、线圈读写和离散输入读取。
1. 寄存器读写寄存器读写是最常用的数据传输方式之一。
主站可以通过读取和写入寄存器来获取或修改从站的数据。
读取寄存器时，主站发送读取请求帧，从站则回复包含所需数据的响应帧。
写入寄存器时，主站发送写入请求帧，从站则回复确认帧。
2. 线圈读写线圈读写用于读取和写入从站的开关状态。
主站可以通过读取和写入线圈来获取或修改从站的开关状态。
读取线圈时，主站发送读取请求帧，从站则回复包含开关状态的响应帧。
写入线圈时，主站发送写入请求帧，从站则回复确认帧。
3. 离散输入读取离散输入读取用于读取从站的离散输入状态。
主站可以通过读取离散输入来获取从站的输入状态。
读取离散输入时，主站发送读取请求帧，从站则回复包含输入状态的响应帧。
五、通信协议Modbus协议定义了一套通信规则，包括帧格式、地址解析和错误处理。
1. 帧格式Modbus协议的帧格式包括起始符、地址、功能码、数据和校验等字段。
MODBUS协议详细讲解
MODBUS协议详细讲解MODBUS协议是一个常用的工业领域通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输和通信。
它具有简单、易于实现和可靠的特点，被广泛应用于现代工业自动化系统中。
一、MODBUS协议的基本原理MODBUS协议使用主从结构进行通信，其中主机通常是一个上位机（如计算机），而从机则是各种设备（如传感器、控制器等）。
主机通过发送请求命令来获取或修改从机中的数据，而从机则通过相应命令来响应主机的请求。
这种简单的请求-响应机制使得MODBUS协议非常易于理解和实现。
二、MODBUS协议的消息格式1. MODBUS RTU格式：MODBUS RTU格式是MODBUS协议中最常用的一种格式。
它使用二进制编码，每个字节之间不使用分隔符。
一个MODBUS RTU消息包括以下几个部分：- 从机地址：指定要操作的从机设备- 功能码：表示执行的操作类型（读取数据、写入数据等）- 数据域：包含具体的数据信息- CRC校验：用于检测数据的完整性2. MODBUS ASCII格式：MODBUS ASCII格式使用ASCII码来表示消息，相比RTU格式更容易诊断和调试。
它与RTU格式相比，消息包含的信息量更大，但传输效率较低。
三、MODBUS协议的功能码在MODBUS协议中，功能码用于指示主机要执行的操作类型，常用的功能码包括：- 读取线圈状态（功能码01）- 读取离散输入状态（功能码02）- 读取保持寄存器（功能码03）- 读取输入寄存器（功能码04）- 写单个线圈（功能码05）- 写单个寄存器（功能码06）- 写多个寄存器（功能码16）四、MODBUS协议的应用领域MODBUS协议被广泛应用于工业自动化系统中，包括以下几个方面：1. 监控和控制：MODBUS协议可以用于监控和控制设备的状态和操作。
2. 数据传输：MODBUS协议支持在不同设备之间传输数据，实现数据的共享和交换。
3. 设备管理：MODBUS协议可用于管理和配置各种设备，例如设备的参数设置和固件更新等。
MODBUS协议详细讲解
MODBUS协议详细讲解MODBUS协议是一种用于工业自动化领域的通信协议，它被广泛应用于各种设备间的数据交换和通信。
本文将详细介绍MODBUS协议的原理、结构和工作方式，以及其常见的应用场景和优势。
一、协议概述MODBUS协议是一种基于主从结构的通信协议，它定义了一系列规范和命令格式，用于实现不同设备之间的数据传输和通信。
该协议最早由Schneider Electric公司于1979年提出，目前已成为工业自动化领域最常用的通信协议之一。
MODBUS协议主要分为MODBUS ASCII和MODBUS RTU两种传输模式，其中MODBUS RTU是应用最广泛的一种模式，采用二进制编码来进行数据传输，具有较高的效率和可靠性。
二、协议结构MODBUS协议主要由两个部分组成：应用层和传输层。
1. 应用层：应用层定义了MODBUS协议中的命令格式和数据格式。
它主要包含了读取和写入数据的命令，如读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器和读取输入寄存器等。
这些命令可以通过主设备向从设备发送，并获取相应的响应。
2. 传输层：传输层定义了MODBUS协议中数据的传输方式和物理层面的连接。
MODBUS RTU采用串行通信方式，使用RS-485或RS-232接口进行连接，而MODBUS ASCII则采用ASCII字符进行传输。
三、工作方式MODBUS协议的工作方式通常涉及一个主设备和多个从设备之间的通信。
1. 主设备：主设备负责发送命令并接收从设备的响应。
它可以是一个计算机、PLC或其他支持MODBUS协议的设备。
2. 从设备：从设备接收主设备发送的命令，并做出相应的响应。
从设备通常是传感器、执行器、数据采集设备等。
在通信过程中，主设备通过MODBUS协议中定义的命令向从设备发送读取或写入数据的请求，从设备接收到命令后进行处理，并将结果通过响应报文返回给主设备。
四、应用场景MODBUS协议在工业自动化领域有广泛的应用，特别适用于以下场景：1. 监控系统：MODBUS协议可用于实时监控和控制工业设备，如温度监测、湿度监测、电流监测等。
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Modbus协议讲解
一、基本术语
1、字word、字节byte、位bit
1 word =
2 byte;
1 byte = 8 bit.
2、校验码
校验码是由前面的数据通过某种算法得出的，用以检验该组数据的正确性。
代
码作为数据在向计算机或其它设备进行输入时，容易产生输入错误，为了减少
这种输入错误，编码专家发明了各种校验检错方法，并依据这些方法设置了校
验码。
常用的校验有：累加和校验SUM、字节异或校验XOR、纵向冗余校验LRC、循环冗余校验CRC……
3、协议和接口
协议是一种规范和约定，是一种通讯的语言，规定了通信双方能够识别并使用
的消息结构和数据格式。
接口是一种设备的物理连接，指的是在物理层上的定义，像
RS422/RS232/RS485/以太网口等。
协议和接口并不是一个概念，不能混淆。
Modbus协议一般运行在RS485物理接口上，半双工的，是一种主从协议。
二、Modbus协议概述
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，实现控制器之间、控制器由网络和其它设备之间的通信，支持传统的RS232/RS422/RS485和最新发展的以太网设备。
它已经成为一种通用工业标准。
有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中控制。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构。
Modbus协议是一种请求——应答方式的协议。
三、两种传输方式
1、ASCII模式
ASCII：美国标准信息交换代码
特点：
②消息中每个8bit都作为两个ASCII字符发送
②1个起始位、7个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停止位）
③错误检测域是LRC检验
④字符发送的时间间隔可达到1秒而不会产生错误
2、RTU模式
RTU:远程终端单元
特点：
①消息中每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，因此，在波特率
相同的情况下，传输效率比ascii传输方式大
②1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停
止位）
CRC校验占两个字节，低字节在前，高字节在后
CRC常用函数如下：
unsigned char *puchMsg ;
unsigned short usDataLen ;
unsigned int CRC16(unsigned char puchMsg, unsigned int usDataLen)
{
unsigned char uchCRCHi = 0xFF ;
unsigned char uchCRCLo = 0xFF ;
unsigned uIndex ;
while (usDataLen--)
{
uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ;
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex} ;
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;
}
设返回值为crc，则将crc>>8和crc&0xff依次放入报文中。
这里将高字节先入，是因为在crc校验函数中已经将高低字节做了调换。