Modbus通信協議具有多個變種,支持串口(主要是RS-485總線),以太網多個版本,其中最著名的是Modbus RTU,Modbus ASCII和Modbus TCP三種。
在工業現場一般都是采用Modbus RTU協議,一般而言,大家說的基于串口通信的Modbus通信協議都是指Modbus RTU通信協議。與Modbus RTU協議相比較,
Modbus TCP協議則是在RTU協議上加一個MBAP報文頭,并且由于TCP是基于可靠連接的服務,RTU協議中的CRC校驗碼就不再需要,所以在Modbus TCP協
議中是沒有CRC校驗碼的,所以就常用一句比較通俗的話來說:Modbus TCP協議就是Modbus RTU協議在前面加上五個0以及一個6,然后去掉兩個CRC校驗碼
字節就OK。雖然這句話說得不是特別準確,但是也基本上把RTU與TCP之間的區別說得比較清楚了。
Modbus的功能碼有:
功能碼 | 含義 | 功能碼 | 含義 |
0x01 | 讀線圈 | 0x04 | 讀輸入寄存器 |
0x05 | 寫單個線圈 | 0x03 | 讀保持寄存器 |
0x0F | 寫多個線圈 | 0x06 | 寫單個保持寄存器 |
0x02 | 讀離散量輸入 | 0x10 | 寫多個保持寄存器 |
一、Modbus RTU
RTU協議中的指令由地址碼(一個字節),功能碼(一個字節),起始地址(兩個字節),數據(N個字節),校驗碼(兩個字節)五個部分組成。
數據由數據長度(兩個字節,表示的是寄存器個數,假定為M)和數據正文(M乘以2個字節)組成。
發:01 03 01 8E 00 04 25 DE //讀(0x03),從寄存器地址01 8E 開始讀,讀4個寄存器00 04
回:01 03 08 00 01 00 01 00 01 00 01 28 D7 // 08表示數據長度 ,00 01 00 01 00 01 00 01讀到的數據
發:00 10 00 20 00 01 02 00 00 AC A0 // 寫(0x10),從寄存器地址 00 20開始寫,寫一個寄存器 00 01,寫入值 00 00
回:00 10 00 20 00 01 01 D2
二、Modbus TCP
Modbus TCP協議是在RTU協議前面添加MBAP報文頭,由于TCP是基于可靠連接的服務,RTU協議中的CRC校驗碼就不再需要,所以在Modbus TCP協議中是沒有CRC校驗碼。
MBAP報文頭:
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 |
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 |
發:00 00 00 00 00 06 00 03 00 20 00 01
回:00 00 00 00 00 05 00 03 02 00 00
發:00 00 00 00 00 06 00 04 00 30 00 01
回:00 00 00 00 00 05 00 04 02 00 08
發:00 00 00 00 00 09 00 10 00 20 00 01 02 00 00
回:00 00 00 00 00 06 00 10 00 20 00 01
三、總結(注:16進制發送)
1、讀指令對比(0x04)
MBAP報文頭 | 地址碼 | 功能碼 | 寄存器地址 | 寄存器數量 | CRC校驗 | |
Modbus RTU | 無 | 01 | 04 | 00 00 | 00 16 | 71 C4 |
Modbus TCP | 00 00 00 00 00 06 01 | 04 | 00 00 | 00 16 | 無 |
2、寫指令對比(0x10)
MBAP報文頭 | 地址碼 | 功能碼 | 寄存器地址 | 寄存器數量 | 數據長度 | 正文 | CRC校驗 | |
Modbus RTU | 無 | 00 | 10 | 00 20 | 00 01 | 02 | 00 00 | AC A0 |
Modbus TCP | 00 00 00 00 00 09 00 | 10 | 00 20 | 00 01 | 02 | 00 00 | 無 |