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返回 Modbus TCP以太网络
开放和标准的Modbus TCP    
 
Modbus是开放协议,IANA(Internet Assigned Numbers Authority, 互联网编号分配管理机构)给Modbus协议赋予TCP端口502,Modbus协议可免费从www.Modbus.org到。 
 
Modbus是标准协议,它已提交给IETF(Internet Engineering Task Force, 互联网工程任务部),将成为Internet标准。因自1978年,工业自动化行业已安装了百万计串口Modbus设备和十万计Modbus TCP/IP设备,拥有超过300个Modbus兼容设备厂商,还有90%第三厂家I/O支持Modbus TCP/IP,是使用广泛事实标准。

Modbus普及益于使用门坎很低,用串口太网,硬件成本低廉,Modbus和Modbus TCP都可以免费到,不需交任何费用,且网上有很多免费资源,如C/C++、JAVA样板程序、ActiveX控件、各种测试工具等,用户使用很方便。另 外,几乎可找到任何现场总线到Modbus TCP网点,方便用户实现各种网络之间互联。 
 
1. Modbus TCP/IP 
使用TCP/IP以太网5层: 
第一层:物理层,提供设备物理接口,与市售介质/网络适配器相兼容; 
第二层:数据链路层,格式化信号到源/目硬件址数据帧; 
第三层:网络层,实现带有32位IP址IP报文包; 
第四层:传输层,实现可靠性连接、传输、查错、重发、端口服务、传输调度; 
第五层:应用层,Modbus协议报文。 
 
2. Modbus TCP数据帧 
TCP/IP以太网上传输,支持Ethernet II和802.3两种帧格式。图6所示,Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分。 
MBAP报文头(MBAP、Modbus Application Protocol、Modbus应用协议)分4个域,共7个字节,如表3所示。 
 
3. Modbus功能代码 
共有3种类型分别为: 
(1)公共功能代码(如表4所示):已定义好功能码,保证其唯一性,由Modbus.org认可; 
(2)用户自定义功能代码有两组,分别为65~72和100~110,无需认可,但不保证代码使用 唯一性。如变为公共代码,需交RFC认可;(3)保留功能代码,由某些公司使用某些传统设备代码,不可作为公共用途。 
 
功能代码划分:按应用深浅,可分为3个类别。 
类别0,客户机/服务器最小可用子集:读多个保持寄存器(fc.3);写多个保持寄存器(fc.16)。 
类别1,可实现基本互易操作常用代码:读线圈(fc.1);读开关量输入(fc.2);读输入寄存器(fc.4);写线圈(fc.5);写单一寄存器(fc.6)。 
类别2,用于人机界面、监控系统例行操作和数据传送功能: 
强制多个线圈(fc.15);读通用寄存器(fc.20);写通用寄存器(fc.21);屏蔽写寄存器(fc.22);读写寄存器(fc.23)。 
 
4. Modbus应用举例 
读寄存器。 
Modbus TCP请求报文 
Modbus TCP客户端实况。 
用Connect()命令建立目标设备TCP 502端口连接数据通信过程: 
准备Modbus报文,包括7个字节MBAP内请求; 
使用send()命令发送; 
同一连接等待应答; 
同recv()读报文,完成一次数据交换过程。 
当通信任务结束时,关闭TCP连接,使服务器可以为其他服务。