MODBUS协议(功能码及报文解析)

MODBUS协议

Modbus是一种串行通信协议，是 Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上，它已经成为工业领域通信协议标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。 Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：

公开发表并且无版税要求

相对容易的工业网络部署

对供应商来说，修改移动原生的位或字节没有很多限制

Modbus允许多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装置，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 remote terminal unit (RTU)。

Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。

大多数Modbus设备通信通过串口 EIA-485物理层进行［1］。

对于串行连接，存在两个变种，它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的，采用二进制表示数据的方式，Modbus ASCII是一种人类可读的，冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯(serial communication )方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和，而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASC II变种的节点通信，反之亦然。

对于通过TCP/IP （例如以太网）的连接，存在多个 Modbus/TC P变

种，这种方式不需要校验和的计算。

对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同

的，只有封装方式是不同的。

Modbus 有一个扩展版本 Modbus Plus（Modbus+ 或者 MB+），不过此协定是 Modicon专有的，和 Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。它使用1Mbit/s的双绞线，并且每个节点都有转换隔离装置，是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接 Modbus Plus到计算机需要特别的接口，通常是支持ISA （SA85 ） ,PCI或者PCMCIA总线的板卡。

Modbus协议是一个master/slave 架构的协议。有一个节点是master 节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点。每一个slave 设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中，只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令（在以太网上，任何一个设备都能发送一个Modbus命令，但是通常也只有一个主节点设备启动指令）。

一个ModBus命令包含了打算执行的设备的 Modbus地址。所有设备都会收到命令，但只有指定位置的设备会执行及回应指令（地址0例外，指定地址0的指令是广播指令，所有收到指令的设备都会执行，不过不回应指令）。所有的Modbus命令包含了检查码，以确定到达的命令没有被破坏。基本的 ModBus命令能指令一个RTU