1 MODBUS
- 应用层报文传输协议
| ADU | 应用数据单元 |
|---|---|
| PDU | 协议数据单元 |
| MB | MODBUS协议 |
| MBAP | MODBUS协议 |
- ADU：地址域 + PDU + 差错校验
- PDU：功能码+数据
|
|
- 串行链路：
- 最大RS485 ADU = 256 字节
- PDU = 256 - 服务器地址（1字节）- CRC（2字节）= 253 字节
- TCP MODBUS
- ADU = 249 字节 + MBAP（7字节）= 256 字节
请求PDU，mb_req_pdu
响应PDU，mb_rsp_pdu
异常响应PDU，mb_excep_rsp_pdu
- 大端传输，big-endian
（16 bit）0x1234：首先发送 0x12，然后0x34
数据模型
| 离散量输入 | 单个bit | 只读 |
|---|---|---|
| 线圈 | 单个bit | 读写 |
| 输入寄存器 | 16 bit | 只读 |
| 保持寄存器 | 16 bit | 读写 |
2 功能码
- 正常响应
响应功能码 = 请求功能码 - 异常响应
响应功能码 = 请求功能码 + 0x80
功能码01：读线圈
功能码02：读离散量输入
- 线圈读取数量：0x0001 ~ 0x07D0 (2000)
- 指示状态：1为ON，0为OFF
- 字节数：N = 输出数量 / 8 ，如果余数不等于0，则等于 N+1
功能码03：读保持寄存器
功能码04：读输入寄存器
- 寄存器数量：0x0001 ~ 0x007D (125)
- 寄存器数据：每个寄存器 2 个字节
- 字节数： 2 * N（寄存器数量）
功能码05：写单个线圈
- 输入输出状态：0xFF 00为ON，0x00 00为OFF
功能码06：写单个寄存器
- 寄存器值：0x0000 ~ 0xFFFF
功能码15 (0x0F) ：写多个线圈
- 线圈数量：0x0001 ~ 0x07B0
- 指示状态：1为ON，0为OFF
- 字节数：N = 输出数量 / 8 ，如果余数不等于0，则等于 N+1
功能码16 (0x10) ：写多个寄存器
- 寄存器数量 N：0x0001 ~ 0x007B (123)
- 寄存器数据：每个寄存器 2 个字节
- 字节数： 2 * N（寄存器数量）
功能码20 (0x14) ：读文件记录
功能码21 (0x15) ：写文件记录
功能码22 (0x16) ：屏蔽写寄存器
- 利用AND屏蔽、OR屏蔽以及寄存器内容的组合来修改特定保持寄存器的内容
- 算法：结果 = （当前内容 AND And_Mask）OR（Or_Mask AND And_Mask）
- 如果Or_Mask = 0，则：结果 = (当前内容) AND (And_Mask）
- 如果And_Mask = 0，则：结果 = (Or_Mask)
功能码23 (0x17) ：读/写多个寄存器
- 在一个单独modbus事务中，实现了一个读操作和一个写操作的组合
- 读取数量 N：0x0001 ~ 0x007D (125)
- 写入数量 N：0x0001 ~ 0x0079 (121)
功能码43 (0x2B) ：读设备识别码
- 读取与远程设备的物理描述和功能描述相关的识别码和附加报文
- 读设备识别码的接口模拟为一个地址空间（一组可寻址数据元素，即：对象。由对象ID确定该数据元素）
- 接口由3种对象组成：
- 基本设备识别码【必备的】（厂商名称、产品代码、修订本号）
- 正常设备识别码
- 扩展设备识别码
- 指配号为14的MODBUS封装接口识别读识别码请求，访问类型
- 01：请求获得基本设备识别码（流访问）
- 02：请求获得正常设备识别码（流访问）
- 03：请求获得扩展设备识别码（流访问）
- 04：请求获得特定识别码对象（专用访问）
- 识别码数据不适合单独响应的情况下，可需要几个请求/响应事务处理。第一个事务处理，客户机必须设置对象id为0。
- 【响应】（在流访问下）“随后更多“ = FF（请求下一个对象id）/ 00（无更多对象）
- 设备的识别码一致性等级和支持访问的类型
- 01：基本识别码（仅流访问）
- 02：正常识别码（仅流访问）
- 03：扩展识别码（仅流访问）
- 81：基本识别码（流访问和单个访问）
- 82：正常识别码（流访问和单个访问）
- 83：扩展识别码（流访问和单个访问）
MODBUS异常响应
| 异常码 | 名称 | 含义 |
|---|---|---|
| 01 | 非法功能 | 功能码不允许 |
| 02 | 非法数据地址 | 数据地址不允许 |
| 03 | 非法数据值 | 数据值不允许（例如，隐含长度） |
| 04 | 从站设备故障 | |
| 05 | 确认 | 服务器（从站）已接收请求，需要长时间处理。 防止客户机（主站）发生超时错误，可继续轮询确认。 |
| 06 | 从属设备忙 | 服务器（从站）处理长时间命令，稍后重新传输 |
| 08 | 存储奇偶性查错 | 不能通过一致性校验，读取文件发现奇偶性校验错误 |
| 0A | 不可用网关 | 不能为处理请求分配内部通信路径，网关错误配置或过载 |
| 0B | 网关目标设备响应失败 | 设备未在网络中 |
