传感器与传感网技术 课件 第8讲 认识Modbus通信协议

认识Modbus通信协议Modbus通信协议由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年开发，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议认识Modbus通信协议

modbus协议和RS232或者RS485之间不是一回事Modbus是通讯协议，而RS232、RS485只能代表通讯的物理介质层和链路层。Modbus协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。认识Modbus通信协议

Modbus通信协议有多个版本：基于串行链路的版本、基于TCP/IP协议的网络版本以及基于其他互联网协议的网络版本，其中前面二者的实际应用场景较多。认识Modbus通信协议它们分别是ModbusRTU与ModbusASCII，这两种模式在数值数据表示和协议细节方面略有不同。基于串行链路的Modbus通信协议有两种传输模式认识Modbus通信协议基于串行链路的Modbus通信协议ModbusASCIModbusRTUModbusRTU是一种紧凑的，采用二进制数据表示的方式，而ModbusASCII的表示方式则更加冗长。基于串行链路的Modbus通信协议有两种传输模式认识Modbus通信协议基于串行链路的Modbus通信协议ModbusASCIModbusRTU在数据校验方面，ModbusRTU采用循环冗余校验方式，而ModbusASCII采用纵向冗余校验方式。另外，配置为ModbusRTU模式的节点无法与ModbusASCII模式的节点通信。基于串行链路的Modbus通信协议有两种传输模式认识Modbus通信协议基于串行链路的Modbus通信协议ModbusASCIModbusRTU认识Modbus通信协议在Modbus网络中，通信总是由主设备发起，而从设备没有收到来自主设备的请求时，不会主动发送数据。认识Modbus通信协议主设备发送的请求报文包括从设备地址、功能码、数据段以及差错检测字段。认识Modbus通信协议设备地址差错检测区功能码被选中的从设备地址数据认识Modbus通信协议设备地址差错检测区功能码告知被选中的从设备要执行何种功能数据认识Modbus通信协议设备地址差错检测区功能码包含从设备要执行功能的附加信息。如：功能码“03”要求从设备读保持寄存器并响应寄存器的内容，则数据段必须包含要求从设备读取寄存器的起始地址及数量。数据1.ASCII消息帧格式Modbus的串行消息帧格式最长不能超过1秒，否则接收的设备将认为传输错误。认识Modbus通信协议Modbus消息帧格式RTUASCII起始位地址功能代码数据LRC校验结束符1个字符2个字符2个字符n个字符2个字符2个字符CR，LFModbus的串行消息帧格式2.RTU消息帧格式另外，一帧报文必须以连续的字符流来传输。如果在帧传输完成之前有超过1.5字符时间的间隔，则接收设备将认为该报文帧不完整。认识Modbus通信协议2.RTU消息帧格式Modbus的串行消息帧格式一个典型的ModbusRTU消息帧如表认识Modbus通信协议Modbus消息帧格式RTUASCII起始位地址功能代码数据CRC校验结束符≥3.5字符8位8位n个8位16位≥3.5字符Modbus的串行消息帧格式例子进行介绍，读线圈/离散量输出状态，功能码为01，该功能码用于读取从设备的线圈或离散量，DO，数字量输出的输出状态，ON或者OFF，ON为1，OFF为0。该功能码的使用案例如下：认识Modbus通信协议请求报文：0601001600211C61Modbus的串行消息帧格式从表中可以看到，从设备地址为06，需要读取的Modbus起始地址为22(0x16)，结束地址为54(0x36)，共读取33(0x21)个状态值。认识Modbus通信协议从设备地址功能码起始地址寄存器个数CRC校验0601001600211C61我们看看线圈寄存器的值和字节值是如何对应的，以22至29为例，取值为11000100，对应一个字节，字节值为23，这是如何对应的呢？是按8421算的，从高位到低位，所以23是按着29到22，即00100011计算而来，0010对应2,0011对应3，30至37,38至45，46至53，54同理可得认识Modbus通信协议响应报文：060105238B24C401ED9CModbus的串行消息帧格式在上表中，状态“ON”与“OFF”分别代表线圈的“开”与“关”。则相应的响应报文为060105238B24C401认识Modbus通信协议从设备地址