MODBUS入门讲解
MODBUS是一种 industrial communication protocol，主要应用于电子控制器之间的通讯。它是一种通用语言，实现控制器之间、控制器与网络和其他设备之间的通信，支持传统的RS232/RS422/RS485接口和最新发展的以太网设备。
一、基本术语
1. 字(word)：一个字通常由2个字节（byte）组成，每个字节由8个位（bit）组成。
2. 校验码：是一种错误检测方法，用以检验数据的正确性。常用的校验方法有累加和校验SUM、字节异或校验XOR、纵向冗余校验LRC、循环冗余校验CRC等。
二、协议和接口
1. 协议：是一种规范和约定，是一种通讯的语言，规定了通信双方能够识别并使用的消息结构和数据格式。
2. 接口：是一种设备的物理连接，指的是在物理层上的定义，像RS422/RS232/RS485以太网口等。
MODBUS协议一般运行在RS485物理接口上，是一种半双工的主从协议。
三、MODBUS协议概述
MODBUS协议是一种应用于电子控制器上的通用语言，实现控制器之间、控制器与网络和其他设备之间的通信，支持传统的RS232/RS422/RS485接口和最新发展的以太网设备。它已经成为一种通用的工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中控制。
MODBUS协议是一种请求---应答方式的协议。
四、两种传输方式
1. ASCII模式：
特点：
* 消息中每个8bit都作为两个ASCII字符发送
* 1个起始位、7个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停止位）
* 错误检测域是LRC校验
* 字符发送的时间间隔可达到1秒而不会产生错误
2. RTU模式：
特点：
* 消息中每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符
* 1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停止位）
* 错误检测域是CRC校验
* 消息发送至少要以个字符时间的停顿间隔开始。
五、报文格式
读数据：
下行报文：从机地址、功能码、寄存器起始地址、高字节、低字节、CRC校验
上行报文：从机地址、功能码、返回字节个数、寄存器数据、CRC校验
写数据：
下行报文：从机地址、功能码、寄存器起始地址、要写的数据、CRC校验
上行报文：从机地址、功能码、寄存器起始地址、写入的数据、CRC校验
六、MODBUS协议的应用
MODBUS协议广泛应用于电力系统、自动化控制系统、工业控制系统等领域。
MODBUS协议的数据主要分为四类：离散量输入、线圈状态、输入寄存器、保持寄存器。
在电力系统中，MODBUS协议的数据类型主要包括：
* 离散量输入：对应开入（遥信）
* 线圈状态：对应哪开出（遥控）
* 输入寄存器：对应只读的模拟量（遥测）
* 保持寄存器：对应可读可写的模拟量（遥调）
MODBUS协议的功能码表：
| 数据类型 | 读功能码 | 写功能码 | 对象类型 |
| --- | --- | --- | --- |
| 离散量输入 | 02 | | 单个位 |
| 线圈状态 | 01 | 05,15 | 单个位 |
| 输入寄存器 | 04 | | 16位字 |
| 保持寄存器 | 03 | 06,16 | 16位字 |
MODBUS协议的寄存器起始地址占两个字节，高字节和低字节分别表示寄存器的地址。
MODBUS协议是一种通用的工业通信协议，广泛应用于工业自动化控制领域。
