MODBUSRTU协议解析
modbusrtu标准协议
modbusrtu标准协议摘要：1.Modbus RTU 简介2.Modbus RTU 的基本组成部分3.Modbus RTU 的通信原理4.Modbus RTU 的优点和应用正文：【1.Modbus RTU 简介】Modbus RTU 是一种串行通信协议，主要用于工业自动化领域中的数据传输。
它是Modbus 协议的一种实现方式，其中RTU 是Remote Terminal Unit 的缩写，表示远程终端单元。
Modbus RTU 通过在设备和控制系统之间建立通信链路，实现了对设备状态和数据的监控、控制和管理。
【2.Modbus RTU 的基本组成部分】Modbus RTU 协议的基本组成部分包括：a.消息结构：Modbus RTU协议采用客户端/服务器模型。
客户端发送请求消息，服务器端发送响应消息。
消息结构包括：地址、功能代码、数据长度、数据、校验和、结束符。
b.功能代码：Modbus RTU 协议定义了一系列功能代码，用于表示客户端请求的服务类型。
常见的功能代码有：读取保持寄存器、写入保持寄存器、读取输入寄存器、写入输入寄存器等。
c.数据表示：Modbus RTU 协议采用补码表示法，可以表示有符号整数和无符号整数。
d.校验和：Modbus RTU 协议使用CRC 校验和，用于检测数据传输中的错误。
【3.Modbus RTU 的通信原理】Modbus RTU 协议采用串行通信方式，数据位采用8 位二进制表示。
通信过程中，数据按位发送，每个数据位之间有1 位的停止位。
Modbus RTU 协议的数据传输速率较慢，但稳定性较高，适用于工业现场的恶劣环境。
【4.Modbus RTU 的优点和应用】Modbus RTU 协议具有以下优点：a.通用性强：Modbus RTU 协议广泛应用于各种工业自动化设备和控制系统中，具有较强的通用性。
b.稳定性高：Modbus RTU 协议采用串行通信方式，数据传输速率较慢，但稳定性较高，适用于工业现场的恶劣环境。
modbusrtu标准协议
modbusrtu标准协议Modbus RTU（Remote Terminal Unit Communication）协议是一种串行通信协议，主要用于工业自动化系统中的设备间数据通信，广泛应用于工业控制、能源、交通等领域。
Modbus RTU协议基于RS-485物理层，具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。
Modbus RTU协议的主要特点如下：1. 主从通信：Modbus协议支持点对点或多点主从通信。
在一个网络中，有一个主设备（Master），负责发送命令给从设备（Slave），而从设备则需要按照主设备的要求进行相应的操作。
2. 两种数据帧格式：Modbus协议定义了两种数据帧格式：ASCII（基于文本）和RTU（基于二进制），RTU具有更高的传输速率和更好的抗干扰性能。
3. 四种地址类型：Modbus协议支持四种类型的设备地址，即：- 01：主站设备- 02：可读/可写从站设备- 03：只写从站设备- 04：广播地址4. 功能码：Modbus协议定义了丰富的功能码，用于请求从设备执行不同的操作。
常用的功能码有：- 01：读线圈（Read Coils）- 02：读离散输入（Read Discrete Inputs）- 03：读保持寄存器（Read Holding Registers）- 04：读输入寄存器（Read Input Registers）- 05：写单个线圈（Write Single Coil）- 06：写单个离散输入（Write Single Discrete Input）- 07：写单个寄存器（Write Single Register）- 08：写多个线圈（Write Multiple Coils）- 09：写多个离散输入（Write Multiple Discrete Inputs）- 10：写多个寄存器（Write Multiple Registers）5. 错误处理：Modbus协议定义了丰富的错误处理机制，包括校验错误、地址冲突、功能码错误等。
单片机modbus协议解析
单片机modbus协议解析单片机(Modbus)是一种串行通信协议，常用于工业控制系统中的设备之间进行通信。
Modbus协议主要分为ModbusRTU(ASCII)和Modbus TCP两种传输方式。
Modbus RTU是一种二进制传输方式，常用于串口通信。
它的帧结构由固定长度的消息头、功能码、数据字段和校验字段组成。
消息头包含了从站地址和长度信息，功能码用于指定数据的读取或写入操作。
在单片机中解析Modbus RTU协议的过程如下：1. 接收数据：单片机通过串口接收外部设备发送的Modbus RTU数据帧。
2. 解析帧头：读取接收到的数据帧，并验证帧头是否正确，包括从站地址、功能码等。
3. 解析功能码：根据不同的功能码进行相应的操作，如读取或写入数据。
4. 解析数据字段：根据功能码指定的读取或写入操作，解析数据字段，获取所需的数据内容。
5. 处理数据：根据需要对接收到的数据进行相应的处理，如存储、计算等。
6. 生成响应：根据解析的数据结果生成响应数据帧，并通过串口发送给外部设备。
Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议的传输方式，常用于以太网通信。
与Modbus RTU相比，Modbus TCP采用了IP地址和端口进行通信，数据传输更稳定可靠。
在单片机中解析Modbus TCP协议的过程如下：1. 接收数据：单片机通过以太网接收外部设备通过Modbus TCP协议发送的数据。
2. 解析协议头：读取接收到的数据，并验证协议头是否正确，包括事务标识符、协议标识符等。
3. 解析功能码：根据协议头中的功能码进行相应的操作，如读取或写入数据。
4. 解析数据字段：根据功能码指定的读取或写入操作，解析数据字段，获取所需的数据内容。
5. 处理数据：根据需要对接收到的数据进行相应的处理，如存储、计算等。
6. 生成响应：根据解析的数据结果生成响应数据，并通过以太网发送给外部设备。
总之，单片机解析Modbus协议需要对协议结构、帧头、功能码和数据字段进行解析，并根据需要对接收到的数据进行处理和生成响应。
图文详解Modbus-RTU协议
图文详解Modbus-RTU协议前世今生照例简单说下这个协议的历时，Modicon公司于1979年制定了Modbus协议标准，并用在其PLC产品上。
后来Modicon公司被施耐德收购。
已成为一种事实标准协议，同时也被IEC-61158工业通信总线规范收录于type 15子集。
所谓一流的企业做标准，二流的企业做品牌，三流的企业做产品。
这些标准国人都基本是使用者，而非缔造者，所以使用一下，产品上印个标志，做做相关的测试认证都要给老外交钱。
这里只是顺带牢骚几句，与本文想说的无关。
打住！Modbus的应用除了常见的过程控制系统，在其他很多领域都有其身影，比如一些楼宇控制，消防控制等等都有大量的产品采用Modbus协议，因为这个协议实现简单，工作可靠，还是标准化的协议！Modbus分很多实现版本，总的来说是一种应用层协议。
从OSI七层模型来看，位于第七层应用层。
它定义了在不同类型的总线或网络上连接的设备之间提供”客户端/服务器“通信。
对于使用串口的版本，也定义了layer 1 和 layer 2，实现在主站和一个或多个从站之间交换MODBUS 报文。
具体有哪些版本呢？其实主要分两种：Modbus RTU（Remote Terminal Unit 远程终端单元）：这种方式常采用RS-485做为物理层，一般利用芯片的串口实现数据报文的收发，报文数据采用二进制数据进行通信。
Modbus ASCII ：报文使用 ASCII 字符。
ASCII 格式使用纵向冗余校验和。
Modbus ASCII 报文由冒号 (":")开始和换行符 (CR/LF)结尾构成。
当然其他还根据所使用的物理层不一样，有这么些做法：Modbus TCP/IP 或 Modbus TCP ：这是一种 Modbus 变体版本，使用 TCP/IP 网络进行通信，通过 502 端口进行连接。
报文不需要校验和计算，因为以太网底层已经实现了CRC32 数据完整性校验。
ModBusRTU通讯协议
ModBusRTU通讯协议协议名称：ModBus RTU通讯协议1. 引言ModBus RTU通讯协议是一种用于串行通信的通讯协议，广泛应用于工业自动化领域。
本协议旨在规范ModBus RTU通讯协议的格式和规则，确保通讯的稳定性和可靠性。
2. 协议结构ModBus RTU通讯协议采用了简单而高效的二进制格式，包含以下几个部分：2.1 帧头帧头由一个地址字节和一个功能码字节组成，用于标识通讯的设备地址和功能。
2.2 数据数据部分包含了读取或写入的寄存器地址、寄存器数量以及相应的数据。
数据的长度根据具体功能码而定。
2.3 CRC校验为了保证数据的完整性和准确性，ModBus RTU通讯协议使用了循环冗余校验（CRC）进行校验。
CRC校验码位于数据帧的最后两个字节。
3. 设备地址ModBus RTU通讯协议中，每个设备都有一个唯一的地址，用于标识设备。
设备地址的范围为1到247，其中地址0为广播地址。
4. 功能码功能码用于定义通讯的具体操作类型，包括读取寄存器、写入寄存器等。
常用的功能码包括：4.1 读取寄存器（功能码03）读取寄存器功能码用于读取设备的寄存器数据。
它包含一个起始地址和一个寄存器数量，用于指定读取的寄存器范围。
4.2 写入寄存器（功能码06）写入寄存器功能码用于向设备的寄存器中写入数据。
它包含一个寄存器地址和一个写入的数据值。
4.3 强制单线圈（功能码05）强制单线圈功能码用于控制设备的输出线圈状态。
它包含一个线圈地址和一个状态值，用于指定线圈的状态。
5. 数据格式ModBus RTU通讯协议中的数据格式如下：5.1 通讯帧格式通讯帧由起始位、数据位、停止位和奇偶校验位组成。
通讯帧的总长度为11位。
5.2 数据位格式数据位采用8位无奇偶校验格式，用于传输设备地址、功能码、数据等信息。
5.3 停止位格式停止位为1位，用于表示一个数据帧的结束。
5.4 奇偶校验位奇偶校验位用于检测数据传输过程中的错误。
modbus rtu协议
modbus rtu协议Modbus RTU协议。
Modbus RTU协议是一种串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它是一种简单、可靠的通信协议，适用于各种工业设备之间的通信。
本文将介绍Modbus RTU协议的基本原理、通信格式、应用范围以及常见问题解决方法。
Modbus RTU协议的基本原理。
Modbus RTU协议是一种基于串行通信的主从式通信协议，它采用了简单的二进制编码方式来进行数据传输。
在Modbus RTU通信中，通信的发起方为主站，而被动响应的设备为从站。
主站通过发送请求帧来获取从站的数据，从站在接收到请求后进行响应，并将数据发送回主站。
这种通信方式使得Modbus RTU协议在工业控制领域得到了广泛的应用。
Modbus RTU协议的通信格式。
Modbus RTU协议的通信格式非常简洁明了，它采用了一种固定长度的数据帧格式来进行通信。
数据帧由地址字段、功能码字段、数据字段和校验字段组成。
其中地址字段用于标识从站设备的地址，功能码字段用于指示主站要执行的操作，数据字段用于传输实际的数据信息，校验字段用于对数据帧进行校验，以确保数据的完整性和准确性。
Modbus RTU协议的应用范围。
Modbus RTU协议广泛应用于各种工业领域，包括工业自动化、能源管理、楼宇自动化等。
在工业自动化领域，Modbus RTU协议常用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信。
在能源管理领域，Modbus RTU协议常用于电能仪表、变频器等设备之间的通信。
在楼宇自动化领域，Modbus RTU协议常用于空调控制、照明控制等设备之间的通信。
由于Modbus RTU协议的简单可靠，它能够满足各种工业设备之间的通信需求。
常见问题解决方法。
在实际应用中，Modbus RTU协议可能会遇到一些常见问题，如通信超时、数据错误、地址冲突等。
针对这些问题，我们可以采取一些常见的解决方法来解决。
例如，对于通信超时问题，可以调整通信超时时间或者优化通信线路来解决；对于数据错误问题，可以增加数据校验机制或者重新设计数据传输方案来解决；对于地址冲突问题，可以重新分配设备地址或者采取其他地址冲突解决方案来解决。
modbus_RTU协议详解
MODBUS_RTU 通讯规约MODBUS_RTU 通讯规约(本协议采用主从问答方式)PDM 系列仪表/变送器： PDM 系列仪表/变送器采用全新的设计，革命性地改变了传统电表的概念；具有多功能、高精度、数字式、可编程、结构紧凑、多画面显示的特点，它可以满足电力工业未来对电表的需求。
MODBUS 通讯协议： ModBus 通讯规约允许 PDM 系列仪表/变送器与施耐德、西门子、AB、GE 等多个国际著名品牌的可编程顺序控制器(PLC)、 RTU、SCADA 系统、 DCS 或者与第三方具有 ModBus 兼容的监控系统之间进行信息交换和数据传送。
PDM 系列仪表/变送器只要简单地增加一套基于计算机(或者工控机) 的监控软件 (如：组态王、 Intouch、FIX、synall 等)就可以构成一套电力监控系统。
广泛的系统集成： PDM 系列仪表/变送器提供了标准的 RS-485/422 通讯接口及ModBus 通讯协议，这个通讯协议已广泛被国内外电力行业及工控行业作为系统集成的标准。
通讯数据的类型及格式：信息传输为异步方式，并以字节为单位。
在主站和从站之间传递的通讯信息是 11 位的字格式：字格式(串行数据) 11 位二进制起始位 1 位数据位 8 位奇偶校验位 1 位:有奇偶校验位/无：无奇偶校验位住手位 1 位:有奇偶校验位/2 位：无奇偶校验位● 通讯数据(信息帧)格式数据格式：地址码功能码数据区错误校检数据长度： 1 字节 1 字节 N 字节 16 位 CRC 码(冗余循环码)★ 注： 1、1 个字节由 8 位二进制数组成(既8 bit)。
2、ModBus 是 Modicon 公司的注册商标。
3、“从机”在本文件中既为 PDM。
一、通讯信息传输过程：当通讯命令由发送设备(主机)发送至接收设备(从机)时，符合相应地址码的从机接收通讯命令，并根据功能码及相关要求读取信息，如果 CRC 校验无误，则执行相应的任务，然后把执行结果(数据)返送给主机。
Modbus协议分析——TCPRTU
Modbus 协议分析——TCP/RTU两种传输方式掌握器能设置为两种传输模式〔ASCII 或RTU〕中的任何一种在标准的Modbus 网络通信。
用户选择想要的模式，包括串口通信参数〔波特率、校验方式等〕，在配置每个掌握器的时候，在一个Modbus 网络上的全部设备都必需选择一样的传输模式和串口参数。
所选的ASCII 或RTU 方式仅适用于标准的Modbus 网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及打算怎样将信息打包成消息域和如何解码。
在其它网络上〔象MAP 和Modbus Plus〕Modbus 消息被转成与串行传输无关的帧。
1、ASCII 模式当掌握器设为在Modbus 网络上以ASCII〔美国标准信息交换代码〕模式通信，在消息中的每个 8Bit字节都作为两个ASCII 字符发送。
这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可到达 1 秒而不产生错误。
代码系统·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·7 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 个停顿位〔有校验时〕，2 个Bit〔无校验时〕错误检测域·LRC(纵向冗长检测)2、RTU 模式当掌握器设为在Modbus 网络上以RTU〔远程终端单元〕模式通信，在消息中的每个 8Bit 字节包含两个 4Bit 的十六进制字符。
这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII 方式传送更多的数据。
代码系统·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 个停顿位〔有校验时〕，2 个Bit〔无校验时〕错误检测域·CRC(循环冗长检测)Modbus 消息帧两种传输模式中〔ASCII 或RTU〕，传输设备以将Modbus 消息转为有起点和终点的帧，这就允许接收的设备在消息起始处开头工作，读地址安排信息，推断哪一个设备被选中〔播送方式则传给全部设备〕，判知何时信息已完成。
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M o d b u s R T U协议
2018.05.08 Big Q 功能码：01 02 03 04 05 06 15 16
功能码：01 读取线圈状态
读取从站为1 起始地址为0 数量为10
主站发送报文： 01 01 00 00 00 0a bc 0d
01：从站地址 Type:Byte
01：功能码； Type:Byte
00 00 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的线圈个数，10个；Type:Word
bc 0d: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 01 02 07 00 bb cc
01：从站地址 Type:Byte
01：功能码 Type:Byte
02：返回字节个数（每读8个BIT线圈为一个字节BYTE）Type:Byte 07 00 :返回线圈状态，读取10个线圈状态，用两个字节存储（00000111,00000000） Type:Byte
bb cc:发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码：02 读取输入状态
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文： 01 02 00 09 00 0a 28 0f
01：从站地址 Type:Byte
02：功能码； Type:Byte
00 00 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数，10个；Type:Word
28 0f: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 02 02 00 00 b9 b8
01：从站地址 Type:Byte
02：功能码 Type:Byte
02：返回字节个数（每读8个BIT线圈为一个字节BYTE）Type:Byte 00 00 :返回线圈状态，读取10个线圈状态，用两个字节存储（00000000,00000000） Type:Byte
b9 b8：发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码：03 读取保持型寄存器
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文： 01 03 00 09 00 0a 15 cf
01：从站地址 Type:Byte
03：功能码； Type:Byte
00 09 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数，10个；Type:Word
15 cf: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 03 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 a3 67
01：从站地址 Type:Byte
03：功能码 Type:Byte
14：返回字节个数（每读1个寄存器为二个字节BYTE）Type:Byte 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 一个寄存器用两个字节存储，读取10个寄存器为20个字节Type:Byte
b9 b8：发送CRC校验码 Type:Word
如下图：
功能码：04 读取输入寄存器
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文： 01 04 00 09 00 0a a0 0f
01：从站地址 Type:Byte
04：功能码； Type:Byte
00 09 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数，10个；Type:Word
a0 0f: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 04 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 95 81
01：从站地址 Type:Byte
04：功能码 Type:Byte
14：返回字节个数（每读1个寄存器为二个字节BYTE）Type:Byte 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 一个寄存器用两个字节存储，读取10个寄存器为20个字节Type:Byte
发送CRC校验码:95 81Type:Word
如下图：
功能码：15 写多个线圈寄存器
读取从站为1 起始地址为0 数量为10
主站发送报文： 01 0f 00 00 00 0a 02 1e 00 ec 98
01：从站地址 Type:Byte
0f：功能码； Type:Byte
00 00 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 写入总共的线圈个数，10个；Type:Word
02：总字节数（8个线圈占用一个字节，多余的再占用一个）Type:Byte 1e 00 :写入数据的值（01111000 00000000）Type:Byte
ec 98: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 0f 14 00 00 00 00 0a d5 cc
01：从站地址 Type:Byte
0f：功能码 Type:Byte
00 00：返回起始地址Type:Word
00 0a :返回读取寄存器个数 Type:Word
d5 cc ：发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码：16 写多个保持型寄存器
读取从站为1 起始地址为0 数量为4
主站发送报文： 01 10 00 00 00 04 08 01 00 01 01 00 01 00 00 1a 67
01：从站地址 Type:Byte
10：功能码； Type:Byte
00 00 ：读取从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 04 : 写入总共的寄存器数，4个；Type:Word
08：总字节数（1个保持型占用二个字节，） Type:Byte
01 00 01 01 00 01 00 00 :写入数据的值 Type:Byte
1a 67: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 10 00 00 00 04 c1 ca
01：从站地址 Type:Byte
10：功能码 Type:Byte
00 00：返回起始地址Type:Word
00 04 :返回读取寄存器个数 Type:Word
c1 ca 发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码：05 单个线圈
读取从站为1 起始地址为0
主站发送报文： 01 05 00 00 00 00 cd ca
01：从站地址 Type:Byte
05：功能码； Type:Byte
00 00 ：写入从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 写入的数据值，高位低位；
cd ca: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 05 00 00 00 00 cd ca
01：从站地址 Type:Byte
05：功能码 Type:Byte
00 00 ：返回写入从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 返回写入的数据值，高位低位；
cd ca: CRC校验；Type:Word
如下图
功能码：06 单个寄存器
读取从站为1 起始地址为0
主站发送报文： 01 06 00 01 00 00 d8 0a
01：从站地址 Type:Byte
06：功能码； Type:Byte
00 00 ：写入从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 写入的数据值，高位低位；
cd ca: CRC校验；Type:Word
从站返回报文： 01 06 00 01 00 00 d8 0a
01：从站地址 Type:Byte
06：功能码 Type:Byte
00 00 ：返回写入从站的起始地址；Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 返回写入的数据值，高位低位；
cd ca: CRC校验；Type:Word
如下图。