Modbus通讯协议学习
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 通讯协议解析

modbus 通讯协议解析Modbus通讯协议解析1. 引言(100字左右)在工业控制系统中,通讯协议扮演着关键角色,以确保设备之间的有效通信。
其中,Modbus通讯协议成为了最常用和广泛应用的协议之一。
本文将逐步解析Modbus通讯协议从起源到应用的全过程,旨在帮助读者更好地理解和应用该协议。
2. Modbus的历史(200字左右)Modbus协议于1979年由Modicon公司(现为施耐德电气旗下品牌)开发,旨在连接可编程逻辑控制器(PLC)与其他电子设备,以实现数据交换。
Modbus通讯协议于2004年成为开放标准,并由Modbus-IDA (Modbus-IDA:现在是Modbus-IDA和Modbus-IDA用户组合并成的Modbus委员会)进行维护。
3. Modbus通讯协议概述(400字左右)Modbus协议采用了一种基于串行通信的主从机结构,支持大量不同设备之间的通信。
Modbus通讯协议使用了简化的应用层协议数据单元(ADU),其中包含了功能代码、数据和错误检查等信息。
Modbus协议支持不同的物理层和传输层,包括串行通信(如RS-232、RS-485等)和以太网通信(如TCP/IP)。
在串行通信中,Modbus协议基于传统的ASCII或RTU格式进行数据的传输,而在以太网通信中,Modbus协议使用TCP/IP协议进行数据的传输。
Modbus协议提供了多种不同类型的功能码,包括读取和写入数据寄存器、读取和写入线圈等操作。
通过这些功能码,设备可以实现数据的读取和写入以及对设备进行控制。
4. Modbus协议的应用范围(300字左右)Modbus通讯协议广泛应用于工业自动化系统中,特别是在控制系统和传感器/执行器之间的通信中。
例如,Modbus协议可用于读取和写入传感器的数据,控制执行器的操作,以及与其他控制设备进行通信。
Modbus协议作为一种开放的通讯协议,使得不同供应商的设备之间能够实现互操作性。
Modbus通信协议教程

Modbus通信协议教程一、引言Modbus通信协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,广泛应用于监控、控制和数据采集等领域。
本教程将详细介绍Modbus通信协议的基本原理、通信方式、数据格式和常见应用场景,旨在帮助读者全面了解和掌握Modbus通信协议。
二、Modbus通信协议概述Modbus通信协议是一种基于主从结构的通信协议,主要用于实现设备之间的数据交换。
它定义了一套规范的通信方式、数据格式和功能码,使得不同厂家的设备可以通过Modbus协议进行互联互通。
1. Modbus通信方式Modbus通信协议支持两种通信方式:串行通信和以太网通信。
串行通信使用RS-232、RS-485等物理层接口,适用于小型系统和远程设备;以太网通信使用TCP/IP协议栈,适用于大型系统和局域网内的设备。
2. Modbus数据格式Modbus通信协议定义了一种简洁的数据格式,包括寄存器地址、数据类型和数据内容。
常用的数据类型包括线圈状态、输入状态、保持寄存器和输入寄存器等。
3. Modbus功能码Modbus通信协议定义了一系列功能码,用于实现不同的功能和操作。
常用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、写入单个线圈、写入单个保持寄存器等。
三、Modbus通信协议详解本节将详细介绍Modbus通信协议的数据帧结构、通信流程和常见操作。
1. 数据帧结构Modbus通信协议使用一种简单而有效的数据帧结构,包括地址码、功能码、数据域和校验码。
数据域的长度可以根据具体需求进行扩展。
2. 通信流程Modbus通信协议的通信流程主要包括请求帧和响应帧两个阶段。
请求帧由主站发送给从站,包含要执行的功能码和相关参数;响应帧由从站发送给主站,包含执行结果和返回的数据。
3. 常见操作常见的Modbus操作包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、写入单个线圈和写入单个保持寄存器等。
读操作通过功能码0x01和0x02实现,写操作通过功能码0x05和0x06实现。
Modbus通信协议教程

Modbus通信协议教程尊敬的用户,感谢您提供的任务名称。
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【Modbus通信协议教程】1. 介绍Modbus通信协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,广泛应用于监控和控制设备之间的数据交换。
本教程将介绍Modbus协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见的应用场景。
2. 基本原理Modbus协议是一种主从式通信协议,其中包含一个主站和多个从站。
主站负责发起通信请求,而从站负责响应请求并提供数据。
通信可以通过串口、以太网等多种物理介质进行。
3. 通信方式Modbus协议支持两种主要的通信方式:Modbus ASCII和Modbus RTU。
Modbus ASCII使用ASCII码表示数据,每个字符包含4位二进制数据。
Modbus RTU使用二进制表示数据,每个数据字节由8位二进制数据组成。
两种方式各有优劣,选择取决于具体应用需求。
4. 数据格式Modbus协议定义了多种数据格式,包括读取输入寄存器、读取保持寄存器、写入单个寄存器等。
其中,寄存器是Modbus通信中最基本的数据单元,用于存储和传输数据。
不同的数据格式对应不同的功能,可以满足不同的应用需求。
5. 通信流程Modbus通信的基本流程如下:- 主站发送请求命令给从站;- 从站接收到请求并解析命令;- 从站执行相应的操作,如读取或写入寄存器;- 从站将结果返回给主站;- 主站接收到响应并解析数据。
6. 应用场景Modbus协议广泛应用于工业自动化领域,常见的应用场景包括:- 监控系统:通过Modbus协议可以实时读取传感器数据、控制执行器等,实现对设备的监控和控制。
- 数据采集:Modbus协议可以用于将分布在不同位置的数据采集设备连接到中央服务器,实现数据的集中管理和分析。
- 仪器仪表:许多仪器仪表设备都支持Modbus通信协议,可以通过Modbus协议与其他设备进行数据交换。
Modbus通信协议教程

Modbus通信协议教程一、引言Modbus通信协议是一种常用的串行通信协议,用于在工业自动化领域中实现设备之间的通信。
本教程将详细介绍Modbus通信协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见应用场景等内容。
二、Modbus通信协议的基本原理1. Modbus协议的起源和发展Modbus协议最早由Modicon公司于1979年开发,用于PLC(可编程逻辑控制器)和外部设备之间的通信。
随着工业自动化的快速发展,Modbus协议逐渐成为工业领域中最常用的通信协议之一。
2. Modbus通信协议的特点- 简单易用:Modbus协议采用简单的请求/响应模式,易于实现和调试。
- 灵活性强:支持多种不同的物理层和传输层,如串口、以太网等。
- 可靠性高:采用CRC校验等机制,确保数据的完整性和准确性。
3. Modbus通信协议的通信方式Modbus协议支持两种常见的通信方式:- RTU模式:采用二进制编码,每个字节之间无间隔,适用于串口通信。
- ASCII模式:采用ASCII编码,每个字节之间有间隔符,适用于串口通信。
4. Modbus通信协议的数据格式Modbus协议定义了多种不同类型的数据帧,包括读取数据、写入数据、读取寄存器等。
每个数据帧由多个字节组成,包括起始符、地址、功能码、数据区和校验等字段。
三、Modbus通信协议的应用场景1. 工业自动化控制系统Modbus协议广泛应用于工业自动化控制系统中,用于实现PLC和其他设备之间的通信。
通过Modbus协议,可以实现对设备的监控、控制和数据采集等功能。
2. 智能家居系统Modbus协议也可以应用于智能家居系统中,用于实现不同设备之间的通信。
例如,通过Modbus协议可以实现智能家居系统中的温度传感器、照明控制器、窗帘控制器等设备之间的互联互通。
3. 能源管理系统Modbus协议还可以应用于能源管理系统中,用于实现对电能计量设备、电力负荷控制设备等的监控和控制。
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。
Modbus协议讲解

Modbus协议讲解一、背景介绍Modbus协议是一种通信协议,用于在工业自动化领域中的设备之间进行数据传输和通信。
它是一种开放的协议,广泛应用于监控系统、工控设备和传感器等领域。
本文将对Modbus协议进行详细讲解,包括协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见应用场景等。
二、Modbus协议基本原理Modbus协议基于主从结构,其中主设备(也称为主站)负责发送请求,而从设备(也称为从站)则负责响应请求。
主站和从站之间通过物理介质(如串口、以太网等)进行通信。
Modbus协议支持多种通信方式,包括串行通信和以太网通信。
三、Modbus协议通信方式1. 串行通信:Modbus协议支持RS-232、RS-485等串行通信方式。
在串行通信中,主站通过发送请求帧给从站,从站接收请求帧并返回响应帧给主站。
请求帧和响应帧的格式由协议规定,包括起始符、地址、功能码、数据等字段。
2. 以太网通信:Modbus协议也支持以太网通信方式,其中主站和从站通过以太网进行数据传输。
以太网通信可以通过TCP/IP协议或者UDP协议进行。
四、Modbus协议数据格式Modbus协议定义了多种数据格式,包括寄存器、线圈、输入寄存器和输入线圈等。
其中,寄存器用于存储16位的数据,线圈用于存储布尔类型的数据,输入寄存器用于存储只读的16位数据,输入线圈用于存储只读的布尔类型数据。
五、Modbus协议应用场景Modbus协议在工业自动化领域有广泛的应用场景,以下是几个常见的应用场景:1. 监控系统:Modbus协议可用于监控系统中的数据采集和控制,主站通过读取从站的寄存器或线圈数据来获取实时状态信息,并可以通过写入数据到从站来控制设备。
2. 工控设备:Modbus协议可用于工控设备之间的数据交换,例如PLC(可编程逻辑控制器)之间的通信。
主站可以通过读取从站的寄存器数据来获取传感器的测量值,并可以通过写入数据到从站来控制执行器。
3. 传感器:Modbus协议可用于传感器和主控设备之间的通信。
modbus协议详解与案例演示

modbus协议详解与案例演示Modbus协议是一种通信协议,旨在实现不同设备之间的数据传输。
在本文中,我们将深入探讨Modbus协议的工作原理、通信方式以及一些案例演示。
一、Modbus协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议,通常用于连接工业自动化设备,如传感器、PLC(可编程逻辑控制器)等。
它采用简单和高效的方式传输数据,以实现设备之间的数据交互。
Modbus协议主要分为两种模式:ASCII(American Standard Codefor Information Interchange)和RTU(Remote Terminal Unit)。
其中,ASCII模式通过ASCII码表示数据,而RTU模式使用二进制编码进行数据传输。
两种模式各有优劣,可以根据具体需求选择使用。
二、Modbus协议通信方式Modbus协议支持串行和以太网通信方式。
在串行通信中,常见的物理层连接方式有RS-232(串行通信接口)、RS-485(多点连接接口)等。
而以太网通信则使用TCP/IP协议。
在Modbus通信中,设备分为主设备(Master)和从设备(Slave)。
主设备负责发起通信请求,而从设备则响应主设备的请求并提供相应的数据。
三、Modbus协议数据结构在Modbus协议中,数据是以寄存器(register)的形式存储和传输的。
寄存器包括输入寄存器(Input Register)、离散输入寄存器(Discrete Input Register)、保持寄存器(Holding Register)和线圈(Coil)四种类型。
输入寄存器用于保存从设备读取的数据,而离散输入寄存器则记录设备的状态信息。
保持寄存器用于保存常驻数据,如温度、压力等,而线圈则用于控制设备的开关状态。
四、Modbus协议功能码功能码是Modbus协议中用于识别特定功能的标识符。
常用的功能码有读寄存器(03H)、写寄存器(06H)、写多个寄存器(10H)等。
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Modbus通讯协议学习了解了它,会使你对串口通信有一个清晰的认识!通用消息帧ASCII消息帧(在消息中的每个8Bit 字节都作为两个ASCII字符发送) 十六进制,ASCII字符0...9,A...F 消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位n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)错误检测域LRC(纵向冗长检测) RTU 消息帧8位二进制,十六进制数0...9,A...F 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位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)错误检测域CRC(循环冗长检测) CRC校验(/view/1664507.htm) public static string CRCCheck(string val){val = val.TrimEnd(' ');string[] spva = val.Split(' ');byte[] bufData = new byte[spva.Length + 2];bufData = ToBytesCRC(val);ushort CRC = 0xffff;ushort POLYNOMIAL = 0xa001;for (int i = 0; i < bufData.Length - 2; i++){CRC ^= bufData[i];for (int j = 0; j < 8; j++){if ((CRC & 0x0001) != 0){CRC >>= 1;CRC ^= POLYNOMIAL;}else{CRC >>= 1;}}}returnMaticsoft.DBUtility.HLConvert.ToHex(System.BitConverter .GetBytes(CRC));}/// <summary>/// 例如把如下字符串转换成字节数组/// AA AA AA AA 0A 00 68 00 06 03 04 54 21 28 22 E5 F3 16 BB BB BB BB 转换为字节数组/// </summary>/// <param name="hex">十六进制字符串</param>/// <returns></returns>public static byte[] ToBytesCRC(string hex){string[] temp = hex.Split(' ');byte[] b = new byte[temp.Length + 2];for (int i = 0; i < temp.Length; i++){b[i] = Convert.ToByte(temp[i], 16);}return b;}/// <summary>/// 将字节数据转换为十六进制字符串,中间用“ ”分割如:AA AA AA AA 0A 00 68 00 06 03 04 54 21 28 22E5 F3 16 BB BB BB BB/// </summary>/// <param name="vars">要转换的字节数组</param>/// <returns></returns>public static String ToHex(byte[] vars){returnBitConverter.ToString(vars).Replace('-', ' ').Trim();}CS校验(累加和)public static string CSCheck(string str){if (str.Length == 0) return "";else str = str.Trim();byte[] sss = ToBytes(str);int n = 0;for (int i = 0; i < sss.Length; i++){n += sss[i];}return ToHex(n);}/// <summary>/// AB CD 12 3B 转换为字节数组/// </summary>/// <param name="hex">十六进制字符串</param>/// <returns></returns>public static byte[] ToBytes(string hex){string[] temp = hex.Split(' ');byte[] b = new byte[temp.Length];for (int i = 0; i < temp.Length; i++){if (temp[i].Length > 0)b[i] = Convert.ToByte(temp[i], 16);}return b;}/// <summary>/// 转换为符合本程序的十六进制格式/// </summary>/// <param name="var">1 2 3 等。
</param>/// <returns>返回十六进制字符串,如果是1-9的话,前面带零</returns>/// <example>例如: 5 ="05" 12 ="0C" 无论何时,都是两位数。
</example>public static string ToHex(int var){int cs = var;string tmp = "";if (cs == 0) { tmp = "00"; }while (cs > 0){int ys;cs = Math.DivRem(cs, 256, out ys);tmp = tmp.Insert(0, string.Format(" {0}", Right("00" + Convert.ToString(ys, 16), 2).ToUpper()));}return tmp.Trim();}public static string Right(string str, int Length){if ((Length <= 0) || (str == null)){return "";}int length = str.Length;if (Length >= length){return str;}return str.Substring(length - Length, Length);}LRC校验(LRC错误校验用于ASCII模式)/// <summary>/// 取模FF(255)/// 取反+1/// </summary>/// <paramname="writeUncheck"></param>/// <returns></returns>public static string LRCheck(string writeUncheck){char[] hexArray = newchar[writeUncheck.Length];hexArray = writeUncheck.ToCharArray();int decNum = 0, decNumMSB = 0, decNumLSB = 0;int decByte, decByteTotal = 0;bool msb = true;for (int t = 0; t <=hexArray.GetUpperBound(0); t++){if ((hexArray[t] >= 48) && (hexArray[t] <= 57))decNum = (hexArray[t] - 48);else if ((hexArray[t] >= 65) &(hexArray[t] <= 70))decNum = 10 + (hexArray[t] - 65);if (msb){decNumMSB = decNum * 16;msb = false;}else{decNumLSB = decNum;msb = true;}if (msb){decByte = decNumMSB + decNumLSB;decByteTotal += decByte;}}decByteTotal = (255 - decByteTotal) + 1;decByteTotal = decByteTotal & 255;int a, b = 0;string hexByte = "", hexTotal = "";double i;for (i = 0; decByteTotal > 0; i++){b =Convert.ToInt32(System.Math.Pow(16.0, i));a = decByteTotal % 16;decByteTotal /= 16;if (a <= 9)hexByte = a.ToString();else{switch (a){case 10:hexByte = "A";break;case 11:hexByte = "B";break;case 12:hexByte = "C";break;case 13:hexByte = "D";break;case 14:hexByte = "E";break;case 15:hexByte = "F";break;}}hexTotal = String.Concat(hexByte, hexTotal);}return hexTotal;}public void LRCheck(byte[] code){int sum = 0;foreach (byte b in code){sum += b;}sum = sum % 255;//取模FF(255)sum = ~sum + 1;//取反+1string lrc = Convert.ToString(sum, 16);return lrc;}。