1 簡述
Modbus寄存器分為四種,如表1.1所示:
表1.1 寄存器分類
寄存器種類 | 數據類型 | 訪問類型 | 功能碼 | PLC地址 | 寄存器地址 |
---|---|---|---|---|---|
線圈寄存器 | 位 | 讀寫 | 01H 05H 0FH | 00001-09999 | 0000H-FFFFH |
離散輸入寄存器 | 位 | 只讀 | 02H | 10001-19999 | 0000H-FFFFH |
輸入寄存器 | 字 | 只讀 | 04H | 30001-39999 | 0000H-FFFFH |
保持寄存器 | 字 | 讀寫 | 03H 06H 10H | 40001-49999 | 0000H-FFFFH |
2 常用功能碼
Modbus中常用的功能碼有8個,可以分為位操作和字操作兩類,如表2.1所示:
表2.1 常用功能碼
功能碼 | 描述 | PLC地址 | 寄存器地址 | 位/字操作 | 操作數量 |
---|---|---|---|---|---|
01H | 讀線圈寄存器 | 00001-09999 | 0000H-FFFFH | 位操作 | 單個或多個 |
02H | 讀離散輸入寄存器 | 10001-19999 | 0000H-FFFFH | 位操作 | 單個或多個 |
03H | 讀保持寄存器 | 40001-49999 | 0000H-FFFFH | 字操作 | 單個或多個 |
04H | 讀輸入寄存器 | 30001-39999 | 0000H-FFFFH | 字操作 | 單個或多個 |
05H | 寫單個線圈寄存器 | 00001-09999 | 0000H-FFFFH | 位操作 | 單個 |
06H | 寫單個保持寄存器 | 40001-49999 | 0000H-FFFFH | 字操作 | 單個 |
0FH | 寫多個線圈寄存器 | 00001-09999 | 0000H-FFFFH | 位操作 | 多個 |
10H | 寫多個保持寄存器 | 40001-49999 | 0000H-FFFFH | 字操作 | 多個 |
3 讀線圈寄存器(01H)
功能碼01H讀取Modbus從機中線圈寄存器的狀態,可以是單個寄存器,或者多個連續的寄存器。
3.1 發送
假設從機地址為01H,讀取的線圈寄存器的起始地址為0017H,讀取38個寄存器,指令如表3.1所示:
表3.1 讀線圈寄存器指令:
從機地址 | 功能碼 |
起始地址 |
起始地址 低位 |
寄存器數量 高位 |
寄存器數量 低位 |
CRC高位 |
CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 01 | 00 | 17 | 00 | 26 | 0D | D4 |
3.2 響應
各線圈的狀態與數據內容的每個bit對應,1代表ON,0代表OFF。如果查詢的線圈數量不是8的倍數,則在最后一個字節的高位補0。
表3.2.1 讀線圈狀態的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 返回字節數 | 數據1 | 數據2 | 數據3 | 數據4 | 數據5 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 01 | 05 | CD | 6B | B2 | 0E | 1B | 44 | EA |
其中,第一個字節CDH對應線圈0017H到001E的狀態,轉為二進制是11001101,其中bit0對應0017H,bit7對應001E,如表3.2.2所示:
表3.2.2 線圈0017H到001EH的狀態
001EH | 001DH | 001CH | 001BH | 001AH | 0019H | 0018H | 0017H |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
ON | ON | OFF | OFF | ON | ON | OFF | ON |
最后一個字節為1BH,對應線圈0037H到003CH的狀態,轉為二進制是00011011,其中bit0對應0037H,bit5對應003CH,其余兩位用0填充,如表3.2.3所示:
表3.2.3 線圈0037H到003CH的狀態
003CH | 003BH | 003AH | 0039H | 0038H | 0037H | 0036H | 0035H |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
填充 | 填充 | OFF | ON | ON | OFF | ON | ON |
4 讀離散輸入寄存器(02H)
功能碼02H讀取Modbus從機中離散輸入寄存器的狀態,可以是單個寄存器,或者多個連續的寄存器。
4.1 發送
假設從機地址為01H,讀取的離散輸入寄存器的起始地址為00C4H,讀取22個寄存器,指令如表4.1所示:
表4.1 讀離散輸入寄存器指令:
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 寄存器數量高位 | 寄存器數量低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 02 | 00 | C4 | 00 | 16 | B8 | 39 |
4.2 響應
各個離散輸入寄存器的狀態與數據內容的每個bit對應,1代表ON,0代表OFF。如果查詢的線圈數量不是8的倍數,則在最后一個字節的高位補0。
表4.2.1 讀離散輸入寄存器的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 返回字節數 | 數據1 | 數據2 | 數據3 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 02 | 03 | AC | DB | 35 | 22 | 88 |
其中,第一個字節ACH對應00C4H到00CBH寄存器的狀態,轉為二進制是10101100,其中bit0對應00C4H,bit7對應00CB,如表4.2.2所示:
表4.2.2 寄存器00C4H到00CBH的狀態
00CBH | 00CAH | 00C9H | 00C8H | 00C7H | 00C6H | 00C5H | 00C4H |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
ON | OFF | ON | OFF | ON | ON | OFF | OFF |
最后一個字節為35H,對應寄存器00D4H到00D9H的狀態,轉為二進制是00110101,其中bit0對應00D4H,bit5對應00D9H,其余兩位用0填充,如表4.2.3所示:
表4.2.3 寄存器00D4H到00D9H的狀態
00DBH | 00DAH | 00D9H | 00D8H | 00D7H | 00D6H | 00D5H | 00D4H |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
填充 | 填充 | ON | ON | OFF | ON | OFF | ON |
5 讀保持寄存器(03H)
功能碼03H讀取Modbus從機中保持寄存器的數據,可以是單個寄存器,或者多個連續的寄存器。
5.1 發送
假設從機地址為01H,讀取的保持寄存器的起始地址為006BH,讀取3個寄存器,指令如表5.1所示:
表5.1 讀保持寄存器指令:
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 寄存器數量高位 | 寄存器數量低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 03 | 00 | 6B | 00 | 03 | 74 | 17 |
5.2 響應
每個保持寄存器的長度為2個字節。保持寄存器之間,低地址寄存器先傳輸,高地址寄存器后傳輸。單個保持寄存器,高字節數據先傳輸,低字節數據后傳輸。
表5.2.1 讀保持寄存器的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 字節數 | 006BH高字節 | 006BH低字節 | 006CH高字節 | 006CH低字節 | 006DH高字節 | 006DH低字節 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 03 | 06 | 00 | 6B | 00 | 13 | 00 | 00 | F5 | 79 |
6 讀輸入寄存器(04H)
功能碼04H讀取Modbus從機中輸入寄存器的數據,可以是單個寄存器,或者多個連續的寄存器。
6.1 發送
假設從機地址為01H,讀取的保持寄存器的起始地址為0008H,讀取2個寄存器,指令如表6.1所示:
表6.1 讀輸入寄存器指令:
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 寄存器數量高位 | 寄存器數量低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 04 | 00 | 6B | 00 | 02 | 00 | 17 |
6.2 響應
每個輸入寄存器的長度為2個字節。輸入寄存器之間,低地址寄存器先傳輸,高地址寄存器后傳輸。單個輸入寄存器,高字節數據先傳輸,低字節數據后傳輸。
表6.2.1 讀輸入寄存器的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 字節數 | 0008H高字節 | 0008H低字節 | 0009H高字節 | 0009H低字節 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 04 | 04 | 00 | 0A | 00 | 0B | 9A | 41 |
7 寫單個線圈寄存器(05H)
功能碼05H寫單個線圈寄存器,FF00H請求線圈處于ON狀態,0000H請求線圈處于OFF狀態。
7.1 發送
假設從機地址為01H,線圈寄存器的地址為00ACH,使其處于ON狀態的指令如表7.1所示:
表7.1 寫單個線圈指令:
從機地址 | 功能碼 | 寄存器地址高位 | 寄存器地址低位 | 數據高位 | 數據低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 05 | 00 | AC | FF | 00 | 4C | 1B |
7.2 響應
如果寫入成功,返回發送的指令,即010500ACFF004C1B。
8 寫單個保持寄存器(06H)
功能碼06H寫單個保持寄存器。
8.1 發送
假設從機地址為01H,保持寄存器的地址為0001H,數據位0003H,指令如表8.1所示:
表8.1 寫單個保持寄存器指令:
從機地址 | 功能碼 | 寄存器地址高位 | 寄存器地址低位 | 數據高位 | 數據低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 06 | 00 | 01 | 00 | 03 | 98 | 0B |
8.2 響應
如果寫入成功,返回發送的指令,即010600010003980B。
9 寫多個線圈寄存器(0FH)
功能碼0FH寫多個線圈寄存器。如果對應的數據位為1,表示線圈狀態為ON;如果對應的數據位為0,表示線圈狀態為OFF。線圈寄存器之間,低地址寄存器先傳輸,高地址寄存器后傳輸。單個線圈寄存器,高字節數據先傳輸,低字節數據后傳輸。如果寫入的線圈寄存器的個數不是8的倍數,則在最后一個字節的高位補0。
9.1 發送
假設從機地址為01H,線圈寄存器的起始地址為0013H,寫入10個寄存器,指令如表9.1.1所示:
表9.1.1 寫入多個線圈寄存器指令
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 數量高位 | 數量低位 | 字節數 | 數據1 | 數據2 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 0F | 00 | 13 | 00 | 0A | 02 | CD | 01 | 72 | CB |
其中,CDH對應線圈0013H到001AH的內容,01H對應線圈001B到001CH的內容,未使用位用0填充。
此時,線圈寄存器的內容如表9.1.2所示:
表9.1.2 線圈寄存器0013H到001CH的內容
001AH | 0019H | 0018H | 0017H | 0016H | 0015H | 0014H | 0013H |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
0022H | 0021H | 0020H | 001FH | 001EH | 001DH | 001CH | 001BH |
---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
9.2 響應
如果寫入成功,返回寫入的寄存器數量,如表9.2所示:
表9.2 寫多個線圈寄存器的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 數量高位 | 數量低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 0F | 00 | 13 | 00 | 0A | 24 | 09 |
10 寫多個保持寄存器(10H)
功能碼10H寫多個保持寄存器,其中每個保持寄存器的長度為兩個字節。
10.1 發送
假設從機地址為01H,保持寄存器的起始地址為0001H,寫入2個寄存器,指令如表10.1所示:
表10.1 寫入多個保持寄存器指令
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 數量高位 | 數量低位 | 字節數 | 0001H高位 | 0001H低位 | 0002H高位 | 0002H低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 10 | 00 | 01 | 00 | 02 | 04 | 00 | 0A | 01 | 02 | 92 | 30 |
10.2 響應
如果寫入成功,返回寫入的寄存器數量,如表10.2所示:
表10.2 寫多個保持寄存器的返回結果
從機地址 | 功能碼 | 起始地址高位 | 起始地址低位 | 數量高位 | 數量低位 | CRC高位 | CRC低位 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
01 | 10 | 00 | 01 | 00 | 02 | 10 | 08 |