MODBUS 協(xié)議整理

1、MODBUS 協(xié)議整理版本歷史版本日期修改說(shuō)明修改人V0.12013-04-25樣稿V0.22013-04-27去除PLC地址部分，命令說(shuō)明部分只保留協(xié)議地址1.MODBUS功能代碼簡(jiǎn)述下表列出MODBUS支持的部分功能代碼：以十進(jìn)制表示。表1.1 MODBUS部分功能碼代碼中文名稱寄存器PLC地址位操作/字操作操作數(shù)量01讀線圈狀態(tài)00001-09999位操作單個(gè)或多個(gè)02讀離散輸入狀態(tài)10001-19999位操作單個(gè)或多個(gè)03讀保持寄存器40001-49999字操作單個(gè)或多個(gè)04讀輸入寄存器30001-39999字操作單個(gè)或多個(gè)05寫單個(gè)線圈00001-09999位操作單個(gè)06寫單個(gè)保持寄

2、存器40001-49999字操作單個(gè)15寫多個(gè)線圈00001-09999位操作多個(gè)16寫多個(gè)保持寄存器40001-49999字操作多個(gè)1.1功能碼說(shuō)明功能碼可以分為位操作和字操作兩類。位操作的最小單位為BIT，字操作的最小單位為兩個(gè)字節(jié)。位操作包指令包括，讀線圈狀態(tài)01H，讀(離散)輸入狀態(tài)02H，寫單個(gè)線圈06H和寫多個(gè)線圈0FH。字操作指令包括：讀保持寄存器03H，寫單個(gè)寄存器06H，寫多個(gè)保持寄存器10H。1.2寄存器地址分配表1.2 MODBUS寄存器地址分配寄存器PLC地址寄存器協(xié)議地址適用功能寄存器種類讀寫狀態(tài)00001-099990000H-FFFFH01H 05H 0FH線圈狀

3、態(tài)可讀可寫10001-199990000H-FFFFH02H離散輸入狀態(tài)可讀30001-399990000H-FFFFH04H輸入寄存器可讀40001-499990000H-FFFFH03H 06H 0FH保持寄存器可讀可寫1.3寄存器種類說(shuō)明表1.3 MODBUS寄存器種類說(shuō)明寄存器種類說(shuō)明PLC類比舉例說(shuō)明線圈狀態(tài)輸出端口。可設(shè)定端口的輸出狀態(tài)，也可以讀取該位的輸出狀態(tài)?？煞譃閮煞N不同的執(zhí)行狀態(tài)，例如保持型或邊沿觸發(fā)型。DO數(shù)字量輸出電磁閥輸出，MOSFET輸出，LED顯示等。離散輸入狀態(tài)輸入端口。通過(guò)外部設(shè)定改變輸入狀態(tài)，可讀但不可寫。DI數(shù)字量輸入撥碼開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)等。保持寄存器輸出參

4、數(shù)或保持參數(shù)，控制器運(yùn)行時(shí)被設(shè)定的某些參數(shù)。可讀可寫。AO模擬量輸出模擬量輸出設(shè)定值，PID運(yùn)行參數(shù)，變量閥輸出大小，傳感器報(bào)警上限下限。輸入寄存器輸入?yún)?shù)?？刂破鬟\(yùn)行時(shí)從外部設(shè)備獲得的參數(shù)。可讀但不可寫。AI模擬量輸入模擬量輸入1.4 PLC地址和協(xié)議地址區(qū)別PLC地址可以理解為協(xié)議地址的變種，在觸摸屏和PLC編程中應(yīng)用較為廣泛。1.4.1 寄存器PLC地址寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址，這些控制器可以是PLC，也可以使觸摸屏，或是文本顯示器。PLC地址一般采用10進(jìn)制描述，共有5位，其中第一位代碼寄存器類型。第一位數(shù)字和寄存器類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。PLC地址例如40001、30

5、002等。1.4.2 寄存器協(xié)議地址寄存器協(xié)議地址指指通信時(shí)使用的寄存器地址，例如PLC地址40001對(duì)應(yīng)尋址地址0x0000，40002對(duì)應(yīng)尋址地址0x0001，寄存器尋址地址一般使用16進(jìn)制描述。再如，PLC寄存器地址40003對(duì)應(yīng)協(xié)議地址0002，PLC寄存器地址30003對(duì)應(yīng)協(xié)議地址0002，雖然兩個(gè)PLC寄存器寄存器通信時(shí)使用相同的地址，但是需要使用不同的命令訪問(wèn)，所以訪問(wèn)時(shí)不存在沖突。2.MODBUS指令說(shuō)明2.1 讀線圈寄存器 01H1) 描述：讀MODBUS從機(jī)線圈寄存器當(dāng)前狀態(tài)2) 查詢：例如從機(jī)地址為11H，線圈寄存器的起始地址為0013H，結(jié)束地址為0037H。該次查詢總

6、共訪問(wèn)37個(gè)線圈寄存器。表2.1.1 讀線圈寄存器查詢Hex從機(jī)地址11H功能碼01H寄存器起始地址高字節(jié)00H寄存器起始地址低字節(jié)13H寄存器數(shù)量高字節(jié)00H寄存器數(shù)量低字節(jié)25HCRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)3) 響應(yīng)響應(yīng)信息中的各線圈的狀態(tài)與數(shù)據(jù)區(qū)的每位的值相對(duì)應(yīng)。1代表ON，0代表OFF。若返回的線圈數(shù)不為8的倍數(shù)，則在最后的數(shù)據(jù)字節(jié)未尾使用0代替。字節(jié)數(shù)區(qū)說(shuō)明全部數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。表2.1.2 讀線圈寄存器響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼01返回字節(jié)數(shù)05數(shù)據(jù)1(線圈0013H-線圈001AH)CD數(shù)據(jù)2(線圈001BH-線圈0022H)6B數(shù)據(jù)3(線圈0023H-線圈002AH)B2數(shù)據(jù)

7、4(線圈0032H-線圈002BH)0E數(shù)據(jù)5(線圈0037H-線圈0033H)1BCRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)線圈0013H到線圈001AH的狀態(tài)用CDH表示，二進(jìn)制值為11001101，該字節(jié)的最高字節(jié)為線圈001AH，最低字節(jié)為線圈0013H。線圈001AH到線圈0013H的狀態(tài)分別為ON-ON-OFF-OFF-ON-ON-OFF-ON。表2.1.3 線圈0013H到001A狀態(tài)001AH0019H0018H0017H0016H0015H0014H0013HONONOFFOFFONONOFFON最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)中，線圈0033H到線圈0037狀態(tài)為1BH(二進(jìn)制00011011)，線

8、圈0037H是左數(shù)第4位，線圈0033H為該字節(jié)的最低字節(jié)，線圈0037H至線圈0033H的狀態(tài)分別為ON-ON-OFF-ON-ON，剩余3位使用0填充。表2.1.4 線圈0033H到線圈0037狀態(tài)003AH0039H0038H0037H0036H0035H0034H0033H填充填充填充ONONOFFONON2.2 讀離散輸入寄存器 02H1) 說(shuō)明讀離散輸入寄存器狀態(tài)2) 查詢從機(jī)地址為11H。離散輸入寄存器的起始地址為00C4H，結(jié)束寄存器地址為00D9H。總共訪問(wèn)32個(gè)離散輸入寄存器。表 2.2.1 讀離散輸入寄存器查詢Hex從機(jī)地址11功能碼02寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)

9、C4寄存器數(shù)量高字節(jié)00寄存器數(shù)量低字節(jié)16CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)3) 響應(yīng)響應(yīng)各離散輸入寄存器狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)中的每一位值，1 代表ON；0 代表OFF。第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的LSB(最低字節(jié))為查詢的尋址地址，其他輸入口按順序在該字節(jié)中由低字節(jié)向高字節(jié)排列，直至8位為止。下一個(gè)字節(jié)中的8個(gè)輸入位也是從低字節(jié)到高字節(jié)排列。若返回的輸入位數(shù)不是8的倍數(shù)，則在最后的數(shù)據(jù)字節(jié)中的剩余位至字節(jié)的最高位填充0。字節(jié)數(shù)區(qū)，說(shuō)明了全部數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。表2.2.1 讀輸入寄存器響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼02返回字節(jié)數(shù)03數(shù)據(jù)1(00C4H-00CBH)AC數(shù)據(jù)2(00CCH-00D3H)DB數(shù)據(jù)3(

10、00D4H-00D9H)35CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)離散輸入寄存器00D4H到00D9H的狀態(tài)用35H (二進(jìn)制00110101) 表示。輸入寄存器00D9H為左數(shù)第3位，輸入寄存器00D4為最低位，輸入寄存器00D9H到00D4H的狀態(tài)分別為ON-ON-OFF-ON-OFF-ON。該字節(jié)數(shù)據(jù)中的00DBH和00DA寄存器被0填充。表2.2.2 離散輸入寄存器00C4H到00DBH狀態(tài)00CBH00CAH00C9H00C8H00C7H00C6H00C5H00C4H0011010100D3H00D2H00D1H00D0H00CFH00CEH00CDH00CCH1110101100DBH0

11、0DAH00D9H00D8H00D7H00D6H00D5H00D4H填充填充1101012.3 讀保持寄存器 03H1) 說(shuō)明讀保持寄存器。可讀取單個(gè)或多個(gè)保持寄存器2) 查詢從機(jī)地址為11H。保持寄存器的起始地址為006BH，結(jié)束地址為006DH。該次查詢總共訪問(wèn)3個(gè)保持寄存器。表2.3.1 讀保持寄存器-查詢Hex從機(jī)地址11功能碼03寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)6B寄存器數(shù)量高字節(jié)00寄存器數(shù)量低字節(jié)03CRC高字節(jié)CRC低字節(jié)3) 響應(yīng)保持寄存器的長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)。對(duì)于單個(gè)保持寄存器而言，寄存器高字節(jié)數(shù)據(jù)先被傳輸，低字節(jié)數(shù)據(jù)后被傳輸。保持寄存器之間，低地址寄存器先被傳輸，高地址寄

12、存器后被傳輸。表2.3.2 讀保持寄存器-響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼03字節(jié)數(shù)06數(shù)據(jù)1高字節(jié)(006BH)00數(shù)據(jù)1低字節(jié)(006BH)6B數(shù)據(jù)2高字節(jié)(006CH)00數(shù)據(jù)2 低字節(jié)(006CH)13數(shù)據(jù)3高字節(jié)(006DH)00數(shù)據(jù)3低字節(jié)(006DH)00CRC高字節(jié)CRC低字節(jié)表2.3.3 保持寄存器006B到006D結(jié)果006BH高字節(jié)006BH低字節(jié)006CH高字節(jié)006CH低字節(jié)006DH高字節(jié)006DH低字節(jié)006B001300002.4 讀輸入寄存器 04H1) 說(shuō)明讀輸入寄存器命令。該命令支持單個(gè)寄存器訪問(wèn)也支持多個(gè)寄存器訪問(wèn)。2) 查詢從機(jī)地址為11H。輸入寄存器的起

13、始地址為0008H，寄存器的結(jié)束地址為0009H。本次訪問(wèn)訪問(wèn)2個(gè)寄存器。表2.4.1 讀輸入寄存器-查詢Hex格式從機(jī)地址11功能碼04寄存器起始地址高字節(jié)00寄存器起始地址低字節(jié)08寄存器個(gè)數(shù)高字節(jié)00寄存器個(gè)數(shù)低字節(jié)02CRC高字節(jié)CRC低字節(jié)3) 響應(yīng)輸入寄存器的長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)。對(duì)于單個(gè)輸入寄存器而言，寄存器高字節(jié)數(shù)據(jù)先被傳輸，低字節(jié)數(shù)據(jù)后被傳輸。輸入寄存器之間，低地址寄存器先被傳輸，高地址寄存器后被傳輸。表2.4.2 讀寄存器-響應(yīng)Hex格式從機(jī)地址11功能碼04字節(jié)數(shù)04數(shù)據(jù)1高字節(jié)(0008H)00數(shù)據(jù)1低字節(jié)(0008H)0A數(shù)據(jù)2高字節(jié)(0009H)00數(shù)據(jù)2低字節(jié)(0009

14、H)0BCRC高字節(jié)CRC低字節(jié)2.5 寫單個(gè)線圈寄存器 05H1) 說(shuō)明寫單個(gè)線圈寄存器。2) 查詢FF00H值請(qǐng)求線圈處于ON狀態(tài)，0000H值請(qǐng)求線圈處于OFF狀態(tài)。05H指令設(shè)置單個(gè)線圈的狀態(tài)，15H指令可以設(shè)置多個(gè)線圈的狀態(tài)，雖然都設(shè)定線圈的ON/OFF狀態(tài)，但是ON/OFF的表達(dá)方式卻不同。從機(jī)地址為11H，線圈寄存器的地址為00ACH。使00ACH線圈處于ON狀態(tài)，即數(shù)據(jù)內(nèi)容為FF00H。表2.5.1 寫單個(gè)線圈-查詢Hex從機(jī)地址11功能碼05寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)AC數(shù)據(jù)1高字節(jié)FF數(shù)據(jù)2低字節(jié)00CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)3) 響應(yīng)線圈為強(qiáng)制狀態(tài)后即返回

15、正常響應(yīng)表2.5.1 強(qiáng)制單個(gè)線圈響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼05寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)AC寄存器1高字節(jié)FF寄存器1低字節(jié)00CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)2.6 寫單個(gè)保持寄存器 06H1) 說(shuō)明寫保持寄存器，06H指令只能寫單個(gè)保持寄存器。注意06指令只能操作單個(gè)保持寄存器，16指令可以設(shè)置單個(gè)或多個(gè)保持寄存器。2) 查詢從機(jī)地址為11H。保持寄存器地址為0001H。寄存器內(nèi)容為0003H。表2.6.1 寫單個(gè)保持寄存器查詢Hex從機(jī)地址11功能碼06寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)01數(shù)據(jù)1高字節(jié)00數(shù)據(jù)1低字節(jié)03CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)3) 響應(yīng)表2.6

16、.2 寫單個(gè)保持寄存器響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼06寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)01寄存器數(shù)量高字節(jié)00寄存器數(shù)量低字節(jié)01CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)2.7 寫多個(gè)線圈寄存器 0FH1) 說(shuō)明寫多個(gè)線圈寄存器。2) 查詢?nèi)魯?shù)據(jù)區(qū)的某位值為“1”表示請(qǐng)求的相應(yīng)線圈狀態(tài)為ON，某位值為“0”，則為OFF狀態(tài)。從機(jī)地址為11H，線圈寄存器的其實(shí)地址為0013H，線圈寄存器的結(jié)束地址為001CH?？偣苍L問(wèn)10個(gè)寄存器。寄存器的內(nèi)容如下表所示。表2.7.1 線圈寄存器0013H到001CH001AH0019H0018H0017H0016H0015H0014H0013H1100110100

17、22H0021H0020H001FH001EH001DH001CH001BH00000001傳送的第一個(gè)字節(jié) CDH 對(duì)應(yīng)線圈為0013H到001AH，LSB（最低位）對(duì)應(yīng)線圈0013H，傳送第二個(gè)字節(jié)為 01H，對(duì)應(yīng)的線圈為001BH到001CH，LSB 對(duì)應(yīng)線圈001CH，其余未使用位使用0 填充。表2.7.1 寫多個(gè)線圈寄存器查詢Hex從機(jī)地址11功能碼0F寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)13寄存器數(shù)量高字節(jié)00寄存器數(shù)量低字節(jié)0A字節(jié)數(shù)02數(shù)據(jù)1(0013H-001AH)CD數(shù)據(jù)2(001BH-001CH)01CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)3) 響應(yīng)表2.7.1 寫多個(gè)線圈寄存器響應(yīng)Hex從機(jī)地址11功能碼0F寄存器地址高字節(jié)00寄存器地址低字節(jié)13寄存器數(shù)量高字節(jié)00寄存器數(shù)量低字節(jié)0A字節(jié)數(shù)02CRC校驗(yàn)高字節(jié)CRC校驗(yàn)低字節(jié)2.8 寫多個(gè)保持寄存器 10H1) 說(shuō)明寫多個(gè)保持寄存器。2) 查詢從機(jī)地址為11H。保持寄存器的其實(shí)地址為0001H，寄存器的結(jié)束地址為0002H。總共訪問(wèn)2個(gè)寄存器。保持寄存器0001H的內(nèi)容為000AH，保持寄存器0002H的內(nèi)容為0102H。表2.8.1 寫多個(gè)保持寄存器請(qǐng)