MODBUS TCP协议实例数据帧详细分析_modbus 帧结构

1.简介

Modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议：ModbusTCP。Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。

2.ModbusTCP数据帧

ModbusTCP的数据帧可分为两部分：MBAP+PDU，如下图所示。

2.1.报文头MBAP

MBAP为报文头，长度为7字节，组成如下：

2.2.帧结构PDU

PDU由功能码+数据组成。功能码为1字节，数据长度不定，由具体功能决定。
Modbus的操作对象有四种：线圈、离散输入、保持寄存器、输入寄存器。

3.ADU详细结构

3.1. 0x01：读线圈

在从站中读连续线圈状态，ON=1,OFF=0。

• 请求：

• 响应：

注意：线圈数据长度=1+(线圈数-1)/8

如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0000的线圈数据，读0x0008位。

• 请求：

如：数据长度为0x01个字节，数据为0x01，第一个线圈为ON，其余为OFF。

• 响应：

3.2. 0x02：读离散量输入

在从站中读连续离散量输入状态，ON=1,OFF=0。

• 请求：

• 响应：

注意：离散量输入数据长度=1+(离散量输入-1)/8

如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0000的线圈数据，读0x0008位。

• 请求：

如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0000的离散量输入数据，读0x008位

• 响应：

3.3. 0x03：读保持寄存器

在从站中读连续保持寄存器的值

• 请求：

• 响应：

注意：保持寄存器数据长度=保持寄存器数*2

如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0000的保持寄存器数据，读0x003个

• 请求：

如：数据长度为0x06个字节，第1个寄存器的数据为0x21，其余为0x00。

• 响应：

3.4. 0x04：读输入寄存器

在从站中读连续输入寄存器的值

• 请求：

• 响应：

注意：输入寄存器数据长度=输入寄存器数*2

如：在从站0x01中，读取开始地址为0x0000的输入寄存器数据，读0x003个

• 请求：

如：数据长度为0x06个字节，第1个寄存器的数据为0x21，其余为0x00。

• 响应：

3.5. 0x05：写单个线圈

将从站中的一个线圈输出写成ON或OFF，0xFF00请求输出为ON,0x000请求输出为OFF

• 请求：

• 响应：

如：在从站0x01中，将地址为0x0000的线圈设置为ON

• 请求：

• 响应：

3.6. 0x06：写单个保持寄存器

将从站中的一个保持寄存器设置

• 请求：

• 响应：

如：在从站0x01中，将地址为0x0000的保持寄存器设置为0x000A。

• 请求：

• 响应：

3.7. 0x0F：写多个线圈

将从站中的多个线圈输出写成ON或OFF，线圈输出值每1位“1”请求输出为ON,“0”请求输出为OFF

• 请求：

注意：线圈输出字节长度=1+(线圈数-1)/8

• 响应：

如：在从站0x01中，将以地址0x0000开始连续的4个线圈设置为ON

• 请求：

• 响应：

3.8. 0x10：写多个保持寄存器

写从站中的多个连续的寄存器。

• 请求：

注意：寄存器数据字节长度=寄存器数量×2

• 响应：

如：在从站0x01中，向起始地址为0x0000，数量为0x0001的寄存器写入数据，数据长度为0x02，数据为0x000F。

• 请求：

• 响应：