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Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议的Modbus通信协议#xff0c;它是Modbus协议的一种变体#xff0c;用于在以太网上进行通信。Modbus TCP协议是一种开放的通信协议#xff0c;它支持多种编程语言和操作系统#xff0c;并且可以在不同的硬件和软件平台上进行通信…modbus TCP
Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议的Modbus通信协议它是Modbus协议的一种变体用于在以太网上进行通信。Modbus TCP协议是一种开放的通信协议它支持多种编程语言和操作系统并且可以在不同的硬件和软件平台上进行通信。
Modbus TCP协议使用标准的TCP/IP协议栈通过以太网进行通信。它支持多个设备同时访问同一个Modbus TCP服务器从而实现了高效的数据传输。
Modbus TCP协议的数据格式与Modbus RTU协议类似但是它使用了不同的传输方式。Modbus TCP协议使用了基于TCP的传输方式因此它可以在局域网或广域网上进行通信而不需要使用串行通信线路。
Modbus TCP协议可以用于控制和监控各种设备包括工业自动化设备、机器人、传感器、PLC等。它被广泛应用于工业自动化领域因为它具有高效、可靠、灵活和易于实现的特点。
modbus TCP通信协议
Modbus TCP协议的数据格式如下
Modbus TCP帧格式
Modbus TCP帧格式如下
| 事务标识符 | 协议标识符 | 长度 | 单元标识符 | 功能码 | 数据 |
其中各字段含义如下
事务标识符用于标识请求和响应的对应关系。协议标识符固定为0x0000。长度指示后续数据的字节数。单元标识符用于标识Modbus设备。功能码指示请求操作的类型。数据请求或响应的数据。
几个主要的域说明
Modbus TCP的事务标识符用于标识请求和响应的对应关系。它是一个16位的无符号整数由客户端生成并在请求和响应中保持不变。在请求中客户端使用一个新的事务标识符而在响应中服务器使用相同的事务标识符以便客户端可以将响应与请求进行匹配。事务标识符的范围是0到65535。
Modbus TCP的单元标识符用于标识Modbus设备。它是一个8位的无符号整数通常设置为0xFF表示广播地址。如果单元标识符不是广播地址则请求将被发送到指定的设备并且响应也将返回到该设备。如果单元标识符是广播地址则请求将被发送到所有设备并且响应只会返回到请求的客户端。在大多数情况下单元标识符设置为0xFF。
Modbus TCP功能码
Modbus TCP支持的功能码如下
功能码描述0x01读线圈0x02读离散输入0x03读保持寄存器0x04读输入寄存器0x05写单个线圈0x06写单个保持寄存器0x0F写多个线圈0x10写多个保持寄存器
Modbus TCP数据格式
Modbus TCP数据格式如下
读线圈、读离散输入、读保持寄存器、读输入寄存器
字节数描述2起始地址2寄存器数量
写单个线圈、写单个保持寄存器
字节数描述2寄存器地址2写入值
写多个线圈、写多个保持寄存器
字节数描述2起始地址2寄存器数量1字节数n写入值
其中n为写入值的字节数。
modbus TCP实例
假设我们有一个Modbus TCP设备其IP地址为192.168.1.100端口号为502。我们可以使用一个Modbus TCP客户端来与该设备进行通信。
例如我们想要读取该设备上寄存器地址为0的16位整数值我们可以发送以下Modbus TCP请求
请求报文 00 01 00 00 00 06 FF 03 00 00 00 01
解释 00 01 - 事务标识符随意指定 00 00 - 协议标识符Modbus TCP协议标识符为0x0000 00 06 - 报文长度表示后面的报文长度为6个字节 FF - 单元标识符广播地址 03 - 功能码读取保持寄存器的功能码为0x03 00 00 - 起始地址要读取的寄存器地址为0 00 01 - 寄存器数量要读取的寄存器数量为1
设备收到请求后将返回以下响应
响应报文 00 01 00 00 00 03 FF 03 02
解释 00 01 - 事务标识符与请求报文相同 00 00 - 协议标识符与请求报文相同 00 03 - 报文长度表示后面的报文长度为3个字节 FF - 单元标识符广播地址 03 - 功能码读取保持寄存器的功能码为0x03 02 - 寄存器值读取到的16位整数值为2
这就是一个简单的Modbus TCP实例它演示了如何使用Modbus TCP协议读取一个设备的寄存器值。
为何需要单元标识符
Modbus TCP是基于TCP/IP协议的应用层协议它使用TCP协议的端口号来标识Modbus TCP通信。默认情况下Modbus TCP使用502端口。
虽然Modbus TCP使用端口号来标识通信但仍然需要使用单元标识符来标识通信的目标设备。这是因为Modbus协议最初是为串行通信设计的其中每个设备都有一个唯一的地址称为单元标识符。在Modbus TCP中单元标识符通常设置为0xFF表示通信的目标设备是广播地址但也可以将其设置为特定的设备地址以单独与该设备通信。
因此单元标识符在Modbus TCP中仍然具有重要的作用它可以帮助Modbus TCP客户端识别通信的目标设备并将请求发送到正确的设备。同时端口号可以帮助网络路由器将Modbus TCP通信路由到正确的设备。
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