modbus协议（modbus协议解析）

大家好，今天本篇文章就来给大家分享modbus协议，以及modbus协议解析对应的知识和见解，内容偏长哪个，大家要耐心看完哦，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

1什么是modbus协议

Modbus 是由 Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在 1979

年发明的一种工业控制总线协议，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。Modbus

以其简单、健壮、开放而且不需要特许授权的特点，成为通用通信协议。为了适应以太网环境，Modbus 被封装在 TCP 包中，并且在默认情况下通过 TCP 协议的

502 端口进行传输。

基于 Modbus

协议的系统由带智能终端的可编程逻辑控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件，又包括软件。可应用于各种数据采集和过程监控。

Modbus 协议采用主 - 从结构，为客户机和服务器之间提供通信连接。

Modbus 协议定义了一个与基础通信无关的协议数据单元(Protocol Description Unit，PDU)，描述协议的基本功能。PDU

属于应用数据单元(Application Data Unit，ADU)的一部分，除此之外，ADU

还包括附加地址域和差错校验域及实际传输的数据，这个数据可能是业务数据，也可能是指令、响应信息或报警信息等。

Modbus 协议包括 ASCII、RTU、TCP 三种报文类型，可以使用串口传输数据和指令。

2标准modbus通讯协议有哪些?

Modbus协议包括RTU、ASCII、TCP。其中MODBUS-RTU最常用，比较简单，在单片机上很容易实现。

1、报文

一个报文就是一帧数据，一个数据帧就一个报文： 指的是一串完整的指令数据，就像上面的一串数据。

2、CRC校验

意义：例如98 04  是数据（01 06 00 01 00 17）通过一算法计算出来的结果，其实就像是计算累加和那样。（累加和：就是010600010017加起来的值，然后它的算法就是加法）。

3、功能号

意义：modbus 定义。

作用：指示具体的操作。

扩展资料

大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行。

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信（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ASCII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/TCP变种，这种方式不需要校验和计算。

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+），不过此协议是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PMCIA总线的板卡。

参考资料来源：百度百科-Modbus通讯协议

3什么是ModBus通讯协议

ModBus协议内容介绍

设备必须要有RTU协议!这是Modbus协议上规定的，且默认模式必须是RTU，ASCII作为选项。所以设备都有RTU协议，ASCII协议很少，Modbus协议，只需要了解RTU协议，ASCII作为学习的了解就足够了。

ModBus协议最基本的通信单位是帧，整个ModBus帧又被称之为应用数据单元(ADU)，ADU中又包含了协议数据单元(PDU)用于传真正需要传输的数据。Modbus协议帧从上图可以看出：

帧结构 = 地址域 + 功能码 + 数据 + 差错校验

地址域:

占用一个字节，范围0-255，其中有效范围是1-247，其他有特殊用途，比如255是广播地址(广播地址就是应答所有地址，正常地需要两个设备的地址一样才能进行查询和回复)。每个终端设备的地址是唯一的，如果查询某个终端设备，必须包含该设备的地址。终端回应也会包含该地址，通过该地址，主机知道哪个终端在与自己进行通信。

功能码:

常用的功能码有01、05、03、06、16。一般占用一个字节，功能码的意义就是，知道这个指令是干啥的，比如你可以查询从机的数据，也可以修改数据，所以不同功能码对应不同功能。常用的功能码是03和06。

数据:

通信的主要内容，可能是数值、参考地址或者极限值。可能是终端执行特定功能所需要的数据或者终端响应查询时采集到的数据，根据功能码不同，有不同结构。

差错校验:

为了保证数据不错误，增加这个,然后把前面的数据进行计算看数据是否一致，如果一致，就说明这个数据是正确的，我再回复;如果不一样，说明你这个数据在传输的时候出了问题，数据不对的，所以就抛弃了。有时，由于电噪声和其它干扰，一组数据在从一个设备传输到另一个设备时在线路上可能会发生一些改变，出错校验能够保证主机或者终端不去响应那些传输过程中发生了改变的数据，这就提高了系统的安全性和效率，出错校验使用了16位循环冗余的方法。

4一文看懂Modbus协议

自从 1979 年出现工业串行链路的事实标准以来，Modbus使成千上万的自动化设备能够通信。Modbus 是OSI模型第 7 层上的应用层报文传输协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。Modbus应用层协议和服务规范主要包含两类：一类是串行链路上的Modbus（Modbus 串行链路取决于TIA/EIA 标准：232-F 和 485-A），另一类是TCP/IP 上的Modbus（Modbus TCP/IP 取决于IETF 标准：RFC793 和 RFC791 有关）。Modbus通信栈示意图如下所示：

Modbus协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信，每种设备（PLC、HMI、控制面板、驱动程序、动作控制、输入/输出设备）都能使用 Modbus协议来启动远程操作。在基于串行链路和以太 TCP/IP 网络的 Modbus上可以进行相同通信，一些网关允许在几种使用 Modbus协议的总线或网络之间进行通信。Modbus网络体系结构的实例如下所示：

Modbus协议本质上和我们平时自定义的协议一致，就是一种数据传输格式，也是由起始帧、数据帧、校验帧等组成，只不过Modbus协议更为规范。

Modbus协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU）。特定总线或网络上 的 Modbus协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域，通用Modbus帧协议如下图所示：

具体解析如下： 

地址域：子节点的地址信息；

功能码：指明服务器要执行的动作，有效的码字范围是十进制 1-255（128-255 为异常响应保留），当从客户机向服务器设备发送报文时，功能码域通知服务器执行哪种操作（功能码内容较多，建议查阅Modbus协议说明手册，上面介绍的很清晰）。

数据：传输的数据内容，在某种请求中，数据可以是不存在的（0 长度），在此情况下服务器不需要任何附加信息，功

能码仅说明操作。

差错校验：验证收、发的数据是否正确。

如果在一个正确接收的 ModbusADU 中，不出现与请求Modbus功能有关的差错，那么服务器至客户机的响应数据域包括请求数据。如果出现与请求 Modbus功能有关的差错，那么域包括一个异常码，服务器应用能够使用这个域确定下一个执行的操作。Modbus事务处理的状态图如下所示：

一旦服务器处理请求，使用合适的 Modbus服务器事务建立 Modbus响应，根据处理结果，可以建立两种类型响应：

一个正确Modbus响应：响应功能码 = 请求功能码 ；

一个 Modbus异常响应：用来为客户机提供处理过程中与被发现的差错相关的信息，提供一个异常码来指示差错原因。响应功能码 = 请求功能码 + 0x80。

将上述图示分解理解，例如，客户机与服务器执行Modbus 通信协议，当服务器对客户机响应时，它使用功能码来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。

对于一个正常响应来说，服务器仅对原始功能码响应，Modbus事务处理（无差错）如下图所示：

对于异常响应，服务器返回一个与原始功能码等同的码，设置该原始功能码的最高有效位为逻辑 1，Modbus事务处理（异常响应）如下图所示：

Modbus使用一个Big-Endian 表示地址和数据项。这意味着当发射多个字节时，首先发送最高有效位。例如：

寄存器    数据

0x4001  0x1234

发送的第一字节为 0x12，第一字节为0x34。

Modbus以一系列具有不同特征表格上的数据模型为基础，四个基本表格如下表所示：

对于基本表格中任何一项，协议都允许单个地选择 65536 个数据项，而且设计那些项的读写操作可以越过多个连续数据项直到数据大小规格限制，这个数据大小规格限制与事务处理功能码有关。

数据模型这个概念有限抽象，让我们通过以下两个示例加深理解。

示例1 ：有 4 个独立块的设备

示例描述：一个设备中的数据结构，含有数字量和模拟量、输入量和输出量。由于不同块中的数据不相关，每个块是相互独立。使用Modbus数据模型，按不同 Modbus功能码访问每个块，实现原理如下所示：

示例2：仅有 1 个块的设备

示例描述：一个设备仅有 1 个数据块，使用Modbus数据模型，通过几个Modbus功能码可能得到一个相同数据，或者通过 16 比特访问或 1 个访问比特，实现原理如下所示：

5MODBUS通信协议是什么标准协议？

ModBus协议是应用层报文传输协议。

1、Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

2、此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

3、当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

好了，关于modbus协议和modbus协议解析的分享到此就结束了，不知道大家通过这篇文章了解的如何了？如果你还想了解更多这方面的信息，没有问题，记得收藏关注本站。