ModbusTCP通讯协议文档.pdfVIP

ModbusTCP通讯协议 ⼀⼀、、简简介介 Modbus由MODICON公司于1979年开发，是⼀ ⼯业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太⽹TCP/IP的Modbus协议 ： ModbusTCP。 Modbus协议是⼀项应⽤层报⽂传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三 报⽂类型。 标准的Modbus协议物理层接⼝有RS232、RS422、RS485和以太⽹接⼝，采⽤master/slave⽅式通信。 ⼆⼆、、ModbusTCP数数据据帧帧 ModbusTCP的数据帧可分为两部分 ：MBAP+PDU。 2.1 报报⽂⽂头头 MBAP MBAP为报⽂头，长度为7字节 ： 事事务务处处理理标标识识 协协议议标标识识 长长度度 单单元元标标识识符符 2字节 2字节 2字节 1字节 内内容容 解解释释 事务处理标识 可以理解为报⽂的序列号，⼀般每次通信之后就要加 1以区别不同的通信数据报⽂。 协议标识符 00 00表⽰ModbusTCP协议。 长度 表⽰接下来的数据长度，单位为字节。 单元标识符 可以理解为设备地址。 2.2 帧帧结结构构 PDU PDU由功能码+数据组成。功能码为 1字节，数据长度不定，由具体功能决定。 2.2.1 功功 能能码码 Modbus的操作对象有四 ：线圈、离散输⼊、保持寄存器、输⼊寄存器。 对对象象 含含义义 线圈 PLC的输出位，开关量，在Modbus中可读可写 离散量 PLC的输⼊位，开关量，在Modbus中只读 输⼊寄存器 PLC中只能从模拟量输⼊端改变的寄存器，在Modbus中只读 保持寄存器 PLC中⽤于输出模拟量信号的寄存器，在Modbus中可读可写 根据对象的不同，Modbus的功能码有 ： 功功能能码码 含含义义 0x01 读线圈 0x05 写单个线圈 0x0F 写多个线圈 0x02 读离散量输⼊ 0x04 读输⼊寄存器 功功能能码码 含含义义 0x03 读保持寄存器 0x06 写单个保持寄存器 0x 10 写多个保持寄存器 三三、、ModbusTCP通通信信 3.1 通通信信⽅⽅式式 Modbus设备可分为主站(poll)和从站(slave)。主站只有⼀个，从站有多个，主站向各从站发送请求帧，从站给予响应。在使⽤TCP通信 时，主站为client端，主动建⽴连接 ；从站为server端，等待连接。 主站请求：功能码+数据 从站正常响应 ：请求功能码+响应数据 从站异常响应 ：异常功能码+异常码，其中异常功能码即将请求功能码的最⾼有效位置1，异常码指⽰差错类型 注意 ：需要超时管理机制，避免⽆期限的等待可能不出现的应答 IANA （Internet Assigned Numbers Authority ，互联⽹编号分配管理机构）给Modbus协议赋予TCP端⼝号为502，这是 ⽬前在仪表与 ⾃动化⾏业中唯⼀分配到的端⼝号。 3.2 通通信信过过程程 1. connect 建⽴TCP连接 2. 准备Modbus报⽂ 3. 使⽤send命令发送报⽂ 4. 在同⼀连接下等待应答 5. 使⽤recv命令读取