MODBUS协议整理
寄存器寻址地址指的是通信时使用的寄存器地址,例如信息地址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,信息
寄存器40003对应寻址地址0002,信息寄存器30003对应寻址地址0002,虽然两个信息寄
存器通信时使用相同的地址,但是需要使用不同的命令才可以访问,所以访问时不存在冲突
MODBUS协议是一种广泛应用的工业电子通信协议,主要用于设备之间的数据交换。其核心在于实现一个主机(Master)与一个或多个从机(Slave)设备之间的通信。MODBUS协议主要包括几种模式:ASCII,RTU,TCP/IP,以及用于远程终端单元(RTU)的MODBUS Plus。MODBUS协议整理涉及了多个关键知识点,包括但不限于寄存器寻址、功能代码、寄存器种类及读写状态、数据响应等。
寄存器寻址是MODBUS协议中用于识别和定位数据存储区域的方式。每个设备都拥有一定数量的寄存器,每个寄存器都有其对应的地址。在通信时使用的寄存器地址(协议地址)通常使用16进制描述。例如,信息地址40001对应寄存器寻址地址0x0000,40002对应0x0001。尽管两个信息寄存器通信时使用相同的地址,但需要使用不同的命令访问,保证了访问的唯一性与无冲突性。
MODBUS协议定义了多种功能代码,用于指示请求的具体操作类型。功能代码可以分为位操作和字操作。位操作功能代码包括读线圈状态(01)、写单个线圈(05)和写多个线圈(15)。字操作包括读保持寄存器(03)、写单个寄存器(06)和写多个保持寄存器(16)。功能码说明了可读可写的状态,以及每个功能代码所对应的寄存器信息地址范围。
MODBUS协议中的寄存器可以分为线圈状态、输入状态、保持寄存器和输入寄存器。线圈状态适用于可读写的离散量输出,例如电磁阀输出或MOSFET输出。输入状态适用于可读的离散量输入,例如外部开关状态读取。保持寄存器通常用于保持参数的设定,如控制器的模拟量输出设定值或PID参数等,它们通常也是可读可写的。输入寄存器则是控制器运行时从外部获取的参数,如模拟量输入,通常是只读的。
在MODBUS协议中,通信涉及请求和响应机制。例如,读线圈状态的操作会发送查询信息,包括请求的起始地址和线圈数量。响应信息将返回被查询线圈的状态,其中“1”代表ON,“0”代表OFF。若线圈数量不是8的倍数,则在未使用的位中填充“0”。
此外,MODBUS协议使用循环冗余校验(CRC)来保证数据传输的准确性。每个请求和响应都包含CRC校验码,用于检测通信中可能出现的错误。CRC校验由两个字节组成,分别在请求和响应的最后发送。
MODBUS协议整理还包括了一些特别的说明,比如寄存器信息地址和寄存器寻址地址的区分。寄存器信息地址(PLC地址)是指存放在控制器中的地址,而寄存器寻址地址(协议地址)是在通信时使用的地址。两者的区别在于,前者用于内部寻址,后者用于数据交换。
在实际应用中,MODBUS协议的实现可能因设备的不同而存在差异。但是,基本的数据交换格式和寻址方式保持一致,确保了不同厂商设备之间的兼容性和互操作性。通过MODBUS协议,用户可以实现对工业设备如PLC、触摸屏、文本显示器等的远程监控与控制,极大地提高了工业自动化系统的灵活性和可靠性。