Modbus 协议

通讯格式

波特率： 一秒钟传送的位数，也就是通讯速率；通用都是9600，此外还有：比如波特率为9600，即，一秒种可以传送9600个位数，位的概念看下面的数据位介绍。
常用的波特率： 300、600、1200、2400、4800、9600、14400、19200、38400、57600、115200

校验方式： 奇校验、偶校验、无校验。一般用的都是无校验
目的是判断传输过程中是否有错误！它只是用于判断一个字符（比如八个位或是七个位组成一个字符）传输是否有错误。但是它并不能完全能够判断传输是否有错。比如偶校验，在检验送八个“11111111”时，如果到达接收方，由于干扰而变成了“10111101”，“1”的个数仍然是偶数，接收方就判断不出来传送的字符已经错误！

数据位： 传输一个字符由几个位组成，计算机的基本单位就是“位”，其值非“0”即“1”，又如传送A，定义通讯格式时，是定义的八位，其传送的数据可能就是：00001010；

停止位： 传输一个字符有几个停止位，用天判断某个字符是否传输结束，以便开始接收下一个字符。

通讯格式的作用是规范发送方与接收方的传输格式，如果双方通讯格式不一样，接收方就不可能正确判断发送方发来的东西是什么。

比如，接收方设置的波特率是10（一秒只接收十个位）位，而发送方的波特率是20（一秒发送二十个位），那么发送方一秒种发送的20个字符，接收方就不可能都收到，只能接收到10个，造成通讯出错。

校验方式：双方校验方式不一样，就没有一个统一的标准认定传输是否有错误。 数据位，接收方设定的七位，即它接收到七个位就认为是一个字符，而实际发送方设定的是八位，那么接收方认定的字符与发送方发送的字符就不一样了。 参与通讯的双方设定的通讯格式必须一样的

Modbus 协议

1. Modbus 主要为自动化设备提供通信
2. Modbus 为 OSI 中的应用层报文传输协议，连接不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信
3. Modbus 应用层协议和服务规范
   3.1 串行链路上的Modbus，取决于TIA/EIA 标准：232-F 和 485-A
   3.2 TCP/IP上的Modbus，取决于TIA/EIA 标准：232-F 和 485-A

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#Modbus 特点

1. 标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。目前，支持Modbus的厂家超过400家，支持Modbus的产品超过600种。
2. Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线等。
3. Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。用户使用容易，厂商开发简单。

Modbus 4个存储区

Modbus总共分为0 1 3 4区 其中1区和4区是可读可写 ，1区和3区是只读
存储的数据类型可以分为：布尔量 和16位寄存器

• 布尔量比如IO口的电平高低，灯的开关状态等，这里就是开关量，open/close
• 16位寄存器比如传感器的温度数据，存储的密码等，这里就是模拟量

Modbus 事务处理流程

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服务器处理了就会有请求会有两种结果
第一种正确的响应： 响应功能码 = 请求功能码
第二种异常的响应： 响应功能码 = 请求功能码 + 0x80

Modbus 协议类型

因为有很多的传输介质，所以传输模式分为：ASCII 、RTU(远程终端控制系统) 、TCP 三种报文类型

串行端口存在多个版本的 Modbus 协议，常见下面四种：

• Modbus-Rtu
• Modbus-Ascii
• Modbus-Tcp
• ModbusPlus

Modbus RTU是一种紧凑的，十六进制表示数据的方式
Modbus ASCII是一种采用Ascii码表示数据，并且每个8Bit 字节都作为两个ASCII字符发送的表示方式。

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。

Modbus 协议使用串口传输时可以选择RTU 或ASCII 模式，并规定了消息、数据结构、命令和应答方式并需要对数据进行校验。
ASCII 模式采用LRC校验。
RTU模式采用16 位CRC校验。
通过以太网传输时使用TCP，这种模式不使用校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。

常用的就是RTU模式 ，ASCII模式 很少

Modbus-RTU协议

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

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解析：

• 地址域： 对应设备的地址信息；
• 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）。常用的为01、02、03、04、06。
• 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。

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帧结构 = 从机地址 + 功能码 + 数据 + 校验

Modbus 功能码

Modbus 协议同时规定了二十几种功能码，但是常用的只有8种，用于对存储区的读写，如下表所示：

CRC校验

错误校验（CRC）域占用两个字节包含了一个16位的二进制值。
CRC值由传输设备计算出来，然后附加到数据帧上，接收设备在接收数据时重新计算CRC值，然后与接收到的CRC域中的值进行比较，如果这两个值不相等，就发生了错误。
比如主机发出01 06 00 01 00 17 98 04， 98 04 两个字节是校验位，那么从机接收到后要根据01 06 00 01 00 17 再计算CRC校验值，从机判断自己计算出来的CRC校验是否与接收的CRC校验（98 04主机计算的）相等，如果不相等那么说明数据传输有错误，这些数据就不能要。

Modbus 调试工具列表

分享的网盘密码都是four

modscan32（master） 与 modsim32（slave）

个人常用的一组工具，用的比较多的功能就是随机生成，可以生成一组范围内的模拟数据，可以模拟增量值与递减值。

Modscan32 就是 master，主要用来模拟主设备，可以发送指令到从机设备，从机响应后，就可以在界面上返回响应寄存器的数据。

Modsim32 就是slave，主要用来模拟从设备，可以通过Modscan32 发送指令到Modsim32，两者之间互相通信，如果 Modsim32改变寄存器状态的值，就是直接模拟终端的状态变化。

modscan32与modsim32下载地址：

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Modbus Poll（master） 与 Modbus Slave

同上一组工具，同样是主从设备的模拟

Modbus Poll ：Modbus主机仿真器，用于测试和调试Modbus从设备。

Modbus Slave： Modbus从设备仿真器，可以仿真32个从设备/地址域。用于接收主设备的命令包，并回送数据包;可用于测试与调试Modbus主站设备，便于观察Modbus通信过程中的多种报文

Modbus Poll 下载地址：

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Modbus Slave 下载地址：

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scom 串口调试助手

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