Modbus通讯协议的技术知识点汇总

modbus协议可以说是工业自动化领域应用最为广泛的通讯协议，因为他的开放性、可扩充性和标准化使它成为一个通用工业标准。有了它，不同厂商的产品可以简单可靠的接入网络，实现系统的集中监控，分散控制功能。
目前modbus规约主要使用的是ascii， rtu， tcp等，并没有规定物理层。目前modbus常用的接口形式主要有rs-232c，rs485，rs422，也有使用rj45接口的，modbus的ascii， rtu协议则在此基础上规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式。modbus数据通信采用master/slave方式（主/从），即master端发出数据请求消息，slave端接收到正确消息后就可以发送数据到master端以响应请求;master端也可以直接发消息修改slave端的数据，实现双向读写。
在串行通信中，用“波特率”来描述数据的传输速率。国际上规定了一个标准波特率系列：110、300、600、1200、1800、2400、4800、9600、14.4kbps、19.2kbps、28.8kbps、33.6kbps、56kbps。例如：9600bps，指每秒传送9600位，包含字符的数位和其它必须的数位，如起始位、停止位和奇偶校验位等。
在自动化领域我们常用rtu模式，rtu 模式中每个字节的格式：
编码系统：8 位二进制，十六进制 0-9，a-f
数据位： 1 起始位
8 位数据，低位先送
奇/偶校验时 1 位；无奇偶校验时 0 位
带校验时 1 位停止位；无校验时 2 位停止位
错误校验区：循环冗余校验（crc）
从站地址设置：信息地址包括 2 个字符（ascii）或 8 位（rtu），有效的从机设备地址范围 0-247（十进制）。
功能码设置：信息帧功能代码包括字符（ascii）或 8 位（rtu）。有效码范围 1-225（十进制）；
数据区的内容：数据区有 2 个 16 进制的数据位，数据范围为 00-ff（16 进制），根据网络串行传输的方式，数据区可由一对 ascii 字符组成或由一个 rtu 字符组成。
rtu方式的消息帧：
modbus的功能码：
modbus 功能码与数据类型对应表：
rtu 方式读取整数据的例子：
解析一下：主机发送指令，访问从站地址为1，使用功能码03（读保持寄存器），起始地址高8位、低8位：表示想读取的模拟量的起始地址（起始地址为0）。比如例子中的起始地址为38，十进制为：56。寄存器数量高8位、低8位：表示从起始地址开始读多少个模拟量。例子中为1个模拟量。注意，在返回的信息中一个模拟量需要返回两个字节。错误校验为crc校验。
从站应答：设备地址和命令号和上面的相同。返回的字节数：表示数据的字节个数，也就是数据1，2.。.n中的n的值。例子中返回了1个模拟量的数据，因为一个模拟量需要2个字节所以共2个字节。数据高低字节：41和24代表返回的1个模拟量的值，即十进制的16676。错误校验为crc校验。