MODBUS协议整理——功能码简述

1.Modbus简介——来自维基百科

    Modbus是一种串行通信协议，是Modicon于1979年，为使用可编程逻辑控制器（PLC）而发表的。Modbus是工业领域通信协议的业界标准，并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。Modbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有：
【1】公开发表并且无版税要求
【2】相对容易的工业网络部署
【3】对供应商来说，修改移动原生的位元或字节没有很多限制

图1 modbus结构示意图——来自

2.协议整理链接

    【功能码简述】

    【读线圈寄存器01H、读离散输入寄存器02H】

    【读保持寄存器03H、读输入寄存器04H】

    【写单个线圈寄存器05H、写单个保持寄存器06H】

    【写多个线圈寄存器0FH，写多个保持寄存器10H】

 

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1.MODBUS功能码简述

    下表列出MODBUS支持的部分功能代码：以十进制表示。

表1.1 MODBUS部分功能码

代码	中文名称	寄存器PLC地址	位操作/字操作	操作数量
01	读线圈状态	00001-09999	位操作	单个或多个
02	读离散输入状态	10001-19999	位操作	单个或多个
03	读保持寄存器	40001-49999	字操作	单个或多个
04	读输入寄存器	30001-39999	字操作	单个或多个
05	写单个线圈	00001-09999	位操作	单个
06	写单个保持寄存器	40001-49999	字操作	单个
15	写多个线圈	00001-09999	位操作	多个
16	写多个保持寄存器	40001-49999	字操作	多个

1.1功能码说明

    功能码可以分为位操作和字操作两类。位操作的最小单位为BIT，字操作的最小单位为两个字节。

        【位操作指令】    读线圈状态01H，读(离散)输入状态02H，写单个线圈06H和写多个线圈0FH。

        【字操作指令】    读保持寄存器03H，写单个寄存器06H，写多个保持寄存器10H。

1.2寄存器地址分配

表1.2 MODBUS寄存器地址分配

寄存器PLC地址	寄存器协议地址	适用功能	寄存器种类	读写状态
00001-09999	0000H-FFFFH	01H 05H 0FH	线圈状态	可读可写
10001-19999	0000H-FFFFH	02H	离散输入状态	可读
30001-39999	0000H-FFFFH	04H	输入寄存器	可读
40001-49999	0000H-FFFFH	03H 06H 0FH	保持寄存器	可读可写

1.3寄存器种类说明

表1.3 MODBUS寄存器种类说明

寄存器种类	说明	PLC类比	举例说明
线圈 状态	输出端口。可设定端口的输出状态，也可以读取该位的输出状态。可分为两种不同的执行状态，例如保持型或边沿触发型。	DO 数字量输出	电磁阀输出，MOSFET输出，LED显示等。
离散 输入状态	输入端口。通过外部设定改变输入状态，可读但不可写。	DI 数字量输入	拨码开关，接近开关等。
保持 寄存器	输出参数或保持参数，控制器运行时被设定的某些参数。可读可写。	AO 模拟量输出	模拟量输出设定值，PID运行参数，变量阀输出大小，传感器报警上限下限。
输入 寄存器	输入参数。控制器运行时从外部设备获得的参数。可读但不可写。	AI 模拟量输入	模拟量输入

1.4 PLC地址和协议地址区别

    PLC地址可以理解为协议地址的变种，在触摸屏和PLC编程中应用较为广泛。

1.4.1 寄存器PLC地址

    寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址，这些控制器可以是PLC，也可以使触摸屏，或是文本显示器。PLC地址一般采用10进制描述，共有5位，其中第一位代码寄存器类型。第一位数字和寄存器类型的对应关系如表1所示。PLC地址例如40001、30002等。

1.4.2 寄存器协议地址

    寄存器协议地址指指通信时使用的寄存器地址，例如PLC地址40001对应寻址地址0x0000，40002对应寻址地址0x0001，寄存器寻址地址一般使用16进制描述。再如，PLC寄存器地址40003对应协议地址0002，PLC寄存器地址30003对应协议地址0002，虽然两个PLC寄存器寄存器通信时使用相同的地址，但是需要使用不同的命令访问，所以访问时不存在冲突。