MODBUS协议是一种广泛应用的工业通信协议，由Modicon公司（现属于施耐德电气）在1979年推出，主要用于实现PLC（可编程逻辑控制器）和其他智能设备之间的数据交换。MODBUS协议基于串行通信，最初设计为RTU（远程终端单元）模式，后来扩展到ASCII（美国标准代码交换信息）模式以及TCP/IP网络通信。
MODBUS协议的核心是功能码，它是MODBUS通信报文中非常重要的一部分。功能码定义了主设备（Master）向从设备（Slave）发送的特定命令或请求类型。例如：
1. 功能码01：这是最基础的读寄存器功能，主设备可以请求从设备读取一个或多个保持寄存器（Holding Register）的值。
2. 功能码02：类似于功能码01，但用于读取输入寄存器（Input Register）的值，这些寄存器通常反映从设备的状态而非可写入数据。
3. 功能码05和06：分别用于写单个保持寄存器和输入寄存器的值，主设备可以使用这些功能码来更改从设备的设定。
4. 功能码15和16：用于批量写入多个保持寄存器或输入寄存器，这在需要更新一系列连续寄存器时非常有用。
MODBUS RTU和ASCII模式的区别在于数据传输方式。RTU模式下，数据以二进制格式发送，效率高，但对错误检测更依赖于CRC（循环冗余校验）。ASCII模式则将每个字节转换为两个ASCII字符进行传输，虽然效率较低，但其自我纠错能力较强，因为每个字节都有独立的校验。
MODBUS/TCP是MODBUS协议的网络版本，它在TCP/IP协议栈上运行，可以适应更广泛的网络环境，包括以太网和互联网。MODBUS Plus则是MODBUS的局域网版本，采用高速的HDLC（高级数据链路控制）协议，提供1Mbit/s的数据速率。
CRC（循环冗余校验）和LRC（纵向冗余校验）是两种常见的错误检测机制。CRC在MODBUS RTU中使用，而LRC则常见于MODBUS ASCII中。它们通过计算报文中的校验和来检测传输过程中的错误。
在实际应用中，MODBUS协议支持多种设备，如PLC、变频器、温控器等，它们可以通过MODBUS协议进行数据交换，实现远程监控和控制。MODBUS协议的简单性和开放性使其成为自动化系统集成的首选协议之一，广泛应用于工业自动化、楼宇自动化和能源管理等领域。
