ModbusTCP协议
Modbus由MODICON公司于1979年開發，是一種工業現場總線協議標準。1996年施耐德公司推出基于以太網TCP/IP的Modbus協議：ModbusTCP。
Modbus協議是一項應用層報文傳輸協議，包括ASCII、RTU、TCP三種報文類型。
標準的Modbus協議物理層接口有RS232、RS422、RS485和以太網接口，采用master/slave方式通信。
ModbusTCP的數據幀可分為兩部分：MBAP+PDU。
報文頭MBAP
MBAP為報文頭，長度為7字節，組成如下：
| 事務處理標識 | 協議標識 | 長度 | 單元標識符 |
| 2字節 | 2字節 | 2字節 | 1字節 |
| 內容 | 解釋 |
| 事務處理標識 | 可以理解為報文的序列號，一般每次通信之后就要加1以區別不同的通信數據報文。 |
| 協議標識符 | 00 00表示ModbusTCP協議。 |
| 長度 | 表示接下來的數據長度，單位為字節。 |
| 單元標識符 | 可以理解為設備地址。 |
幀結構PDU
PDU由功能碼+數據組成。功能碼為1字節，數據長度不定，由具體功能決定。
功能碼
Modbus的操作對象有四種：線圈、離散輸入、保持寄存器、輸入寄存器。
| 對象 | 含義 |
| 線圈 | PLC的輸出位，開關量，在Modbus中可讀可寫 |
| 離散量 | PLC的輸入位，開關量，在Modbus中只讀 |
| 輸入寄存器 | PLC中只能從模擬量輸入端改變的寄存器，在Modbus中只讀 |
| 保持寄存器 | PLC中用于輸出模擬量信號的寄存器，在Modbus中可讀可寫 |
根據對象的不同，Modbus的功能碼有：
| 功能碼 | 含義 |
| 0x01 | 讀線圈 |
| 0x05 | 寫單個線圈 |
| 0x0F | 寫多個線圈 |
| 0x02 | 讀離散量輸入 |
| 0x04 | 讀輸入寄存器 |
| 0x03 | 讀保持寄存器 |
| 0x06 | 寫單個保持寄存器 |
| 0x10 | 寫多個保持寄存器 |
說明更詳細的表
| 代碼 | 中文名稱 | 英文名 | 位操作/字操作 | 操作數量 |
| 01 | 讀線圈狀態 | READ COIL STATUS | 位操作 | 單個或多個 |
| 02 | 讀離散輸入狀態 | READ INPUT STATUS | 位操作 | 單個或多個 |
| 03 | 讀保持寄存器 | READ HOLDING REGISTER | 字操作 | 單個或多個 |
| 04 | 讀輸入寄存器 | READ INPUT REGISTER | 字操作 | 單個或多個 |
| 05 | 寫線圈狀態 | WRITE SINGLE COIL | 位操作 | 單個 |
| 06 | 寫單個保持寄存器 | WRITE SINGLE REGISTER | 字操作 | 單個 |
| 15 | 寫多個線圈 | WRITE MULTIPLE COIL | 位操作 | 多個 |
| 16 | 寫多個保持寄存器 | WRITE MULTIPLE REGISTER | 字操作 | 多個 |
PDU詳細結構
0x01：讀線圈
在從站中讀1~2000個連續線圈狀態，ON=1,OFF=0
-
請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數量H 數量L（共12字節）
-
響應：MBAP 功能碼 數據長度 數據（一個地址的數據為1位）
-
如：在從站0x01中，讀取開始地址為0x0002的線圈數據，讀0x0008位
00 01 00 00 00 06 01 01 00 02 00 08
-
回：數據長度為0x01個字節，數據為0x01，第一個線圈為ON，其余為OFF
00 01 00 00 00 04 01 01 01 01
0x05：寫單個線圈
將從站中的一個輸出寫成ON或OFF，0xFF00請求輸出為ON,0x000請求輸出為OFF
-
請求：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12字節）
-
響應：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12字節）
-
如：將地址為0x0003的線圈設為ON
00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00
-
回：寫入成功
00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00
0x0F：寫多個線圈
將一個從站中的一個線圈序列的每個線圈都強制為ON或OFF，數據域中置1的位請求相應輸出位ON，置0的位請求響應輸出為OFF
-
請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數量H 輸出數量L 字節長度 輸出值H 輸出值L
-
響應：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數量H 輸出數量L
0x02：讀離散量輸入
從一個從站中讀1~2000個連續的離散量輸入狀態
-
請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數量H 數量L（共12字節）
-
響應：MBAP 功能碼 數據長度 數據（長度：9+ceil（數量/8））
-
如：從地址0x0000開始讀0x0012個離散量輸入
00 01 00 00 00 06 01 02 00 00 00 12
-
回：數據長度為0x03個字節，數據為0x01 04 00，表示第一個離散量輸入和第11個離散量輸入為ON，其余為OFF
00 01 00 00 00 06 01 02 03 01 04 00
0x04：讀輸入寄存器
從一個遠程設備中讀1~2000個連續輸入寄存器
-
請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12字節）
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響應：MBAP 功能碼 數據長度 寄存器數據(長度：9+寄存器數量×2)
-
如：讀起始地址為0x0002，數量為0x0005的寄存器數據
00 01 00 00 00 06 01 04 00 02 00 05
-
回：數據長度為0x0A，第一個寄存器的數據為0x0c，其余為0x00
00 01 00 00 00 0D 01 04 0A 00 0C 00 00 00 00 00 00 00 00
0x03：讀保持寄存器
從遠程設備中讀保持寄存器連續塊的內容
-
請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12字節）
-
響應：MBAP 功能碼 數據長度 寄存器數據(長度：9+寄存器數量×2)
-
如：起始地址是0x0000，寄存器數量是 0x0003
00 01 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03
-
回：數據長度為0x06，第一個寄存器的數據為0x21，其余為0x00
00 01 00 00 00 09 01 03 06 00 21 00 00 00 00
0x06：寫單個保持寄存器
在一個遠程設備中寫一個保持寄存器
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請求：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字節）
-
響應：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12字節）
-
如：向地址是0x0000的寄存器寫入數據0x000A
00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A
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回：寫入成功
00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A
0x10：寫多個保持寄存器
在一個遠程設備中寫連續寄存器塊（1~123個寄存器）
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請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L 字節長度 寄存器值（13+寄存器數量×2）
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響應：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12字節）
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如：向起始地址為0x0000，數量為0x0001的寄存器寫入數據，數據長度為0x02，數據為0x000F
00 01 00 00 00 09 01 10 00 00 00 01 02 00 0F
-
回：寫入成功
00 01 00 00 00 06 01 10 00 00 00 01
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ModbusTCP协议的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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