MODBUS协议中文版

MODBUS协议中文版

第一章

Modbus协议 □ 介绍Modbus协议介绍 □ 两种串行传输模式 □ 信息帧 □ 错误检查方法

PI-MBUS-300

Modbus Protocol 1

MODBUS协议中文版

Modbus协议介绍

Modbus可编程控制器之间可相互通讯，也可与不同网络上的其他设备进行通讯，支撑网络有Modicon的Modbus和Modbus+工业网络。网络信息存取可由控制器内置的端口，网络适配器以及Modicon提供的模块选件和网关等设备实现，对OEM(机械设备制造商)来说，Modicon可为合作伙伴提供现有的程序，可使Modbus+网络紧密地集成到他们的产品设计中去。 Modicon的各种控制器使用的公共语言被称为 Modbus协议，该协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通讯时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。

在其他网络上使用时，数据包和数据帧中也包含着Modbus协议。如，Modbus+或MAP网络控制器中有相应的应用程序库和驱动程序，实现嵌入式Modbus协议信息与此网络中用子节点设备间通讯的特殊信息帧的数据转换。

该转换也可扩展，处理节点地址，路由，和每一个特殊网络的错误检查方法。如包含在Modbus协议中的设备地址，在信息发送前就转换成节点地址，错误检查区也用于数据包，与每个网络的协议一致，最后一点是需用Modbus协议，写入嵌入的信息，定义应处理的动作。

2 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

MODBUS协议中文版

图1说明了采用不同通讯技术的多层网络中设备的互连方法。在信息交换中，嵌入到每个网络数据包中的Modbus协议，

图1：Modbus协议应用示意图 * MB+为 Modbus

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

3

MODBUS协议中文版

Modbus上的数据传输

Modicon控制器上的标准Modbus端口是使用一个RS-232兼容的串行接口，定义了连接器，接线电缆，信号等级，传输波特率，和奇偶校验，控制器可直接或通过调制解调器(以后简称Modems)接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术，即主机能起动数据传输，称查询。而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应，或处理查询所要求的动作。典应的主机设备应包括主处理器和编程器。典应的从机包括可编程控制器。

主机可对各从机寻址，发出广播信息，从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询，无响应返回Modbus协议报据设备地址，请求功能代码，发送数据，错误校验码，建立了主机查询格式，从机的响应信息也用Modbus协议组织，它包括确认动作的代码，返回数据和错误校验码。若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时，从机会组织一个错误信息。并向主机发送作为响应。

在其它总线上传输数据

除标准的Modbus功能外，有些Modcon控制器内置端口或总线适配器，在Modbus+总线上实现通讯或使用网络适配器，在MAP网络上通讯。

在这些总线上，控制器间采用对等的技术进行通讯，即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送。因此，一台控制器既可作为从机，也可作为主机，常提供多重的内部通道，允许并列处理主机和从机传输数据

在信息级，尽管网络通讯方法是对等的，但Modbus协议仍采用主从方式，若一台控制器作为主机设备发送一个信息，则可从一台从机设备返回一个响应，类似，当一台控制器接受信息时，它就组织一个从机设备的响应信息，并返回至原发送信息的控制器。 查询响应周期：查询响应周期：

主机查询信息

设备地址 功能代码

设备地址 功能代码

8 位 数据字节 错误校验

8 位 数据字节 错误校验

从机响应信息

查询：查询：

查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息，如功能代码03将查询从机，并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地址及数量，错误校验区的一些信息，为从机提供一种校验方法，以保证信息内容的完整性。 响应： 响应：

从机正常响应时，响应功能码是查询功能码的应答，数据字节包含从机采集的数据，如寄存器值或状态。如出现错误，则修改功能码，指明为错误响应。并在数据字节中含有一个代码，来说明错误，错误检查区允许主机确认有效的信息内容。

图2：主从查询响应周期

4 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

MODBUS协议中文版

两种串行传输模式

控制器可使用ASCII或RTU通讯模式，在标准Modbus上通讯。在配置每台控制器时，用户须选择通讯模式以及串行口的通讯参数。(波特率，奇偶校验等)，在Modbus总线上的所有设备应具有相同的通讯模式和串行通讯参数。

选择ASCII或RTU模式用于标准的Modbus总线。它定义了总线上串行传输信息区的“位”的含义，决定信息打包及解码方法。

如在MAP和Modbus+总线上时，Modbus信息以帧的方式出现，并与串行传输无关，如请求读保持寄存器可以在Modbus+上的两个控制器之间处理，而与使用的控制器的Modbus端口无关。

ASCII 模式

当控制器以ASCII模式在Modbus总线上进行通讯时，一个信息中的每8位字节作为2个ASCII字符传输的，这种模式的主要优点是允许字符之间的时间间隔长达IS，也不会出现错误。 ASCII码每一个字节的格式：

编码系统： 16进制，ASCII字符0-9,A-F 1个16数据位： 1起始位

7位数据，低位先送

奇/偶校验时1位；无奇偶校验时0位

（LRC）1位带校验1停止位；无校验2止位

错误校验区： 纵向冗余校验

RTU模式

控制器以RTU模式在Modbus总线上进行通讯时，信息中的每8位字点是在相同波特率下其传输的字符的密度高于ASCII模式，每个信息必须RTU模式中每个字节的格式：

编码系统：8位二进制，十六进制0-9，A-F

数据位：

1起始位

8位数据，低位先送

奇/偶校验时1位；无奇偶校验时0位 停止位1位(带校验);停止位2位(无校验)

带校验时1位停止位；无校验时2位停止位

错误校验区：循环冗余校验 (CRC)

Modbus信息帧

何论是ASCII模式还是RTU模式，Modbus信息以帧的方式传输，每帧有确定的起的起点开始读地址，并确定要寻址的设备 (广播时对全部设备)，以及信息传输的结一种结果设定。

对MAP或Modbus+协议可对信息帧的起始和结束点标记进行处理，也可Modbus数据帧内的目的地址已无关紧要，因为Modbus+地址已由发送者或它的网络适配器ASCII帧

在ASCII模式中，以(:)号(ASCII3AH)表示信息开始，以回撤一换行对其它的区，允许发送的字符为16进制字符0-9,A-F。网络中设备连码，找出要寻址的设备。

字符之间的最大间隔为1S,若大于1S，则接收设备认为出现了一个错误。典型的信息帧见下表

开始

地址

功能

数据

纵向冗余结束

检查

1字符

2字符 2字符 n字符

2字符 2字符

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

分成2个4位16续传输。 始点和结束时间。可检管理发送至目的地的信息，把它转换成网络节点地址和路由。(CRLF) (ASCII OD检测并接收一个冒 字符，该模式的主要束点，使接收设备在信息测部分信息，错误可作为此时，信息传输中OAH)表示信息结束。 (:)时，每台设备对地址区解

5

进制 节进制的优连键和续号

MODBUS协议中文版

图3 ASCII信息帧

例外：例外：对于584和984A/B/X控制器，一个ASCII信息可在LRC区后正常终止，而不需发送CRLF字符，此时出现>IS的时间间隔，控制器也将认为是正常中断。

RTU帧

RTU模式中，信息开始至少需要有3.5个字符的静止时间，依据使用的波特率，很容易计算这个静止的时间(如下图中的T1-T2-T3-T4)。接着，第一个区的数据为设备地址。

各个区允许发送的字符均为16进制的0-9,A-F。

网络上的设备连续监测网络上的信息，包括静止时间。当接收第一个地址数据时，每台设备立即对它解码，以决定是否是自己的地址。发送完最后一个字符号后，也有一个3.5个字符的静止时间，然后才能发送一个新的信息。

整个信息必须连续发送。如果在发送帧信息期间，出现大于1.5个字符的静止时间时，则接收设备刷新不完整的信息，并假设下一个地址数据。

同样一个信息后，立即发送的一个新信息，（若无3。5个字符的静止CRC校验码无效而产生的错误。

开始 地址 功能 数据 校验 终止 T1-T2-T3-T4

8 B位S

8 B位S

N×8 B位S

16B位 S

T1-T2-T3T-4

图4 RTU信息帧

Modbus信息帧(Continued)

地址设置

信息地址包括2个字符(ASCII)或8位(RTU)，有效的从机设备地址范围主机把从机地址放入信息帧的地址区，并向从机寻址。从机响应时，把自己作出响应的从机地址。

地址0为于广播地址，所有从机均能识别。当Modbus协议用于高级网络时，使用令牌循环，自动更新共享的数据库。 功能码设置

信息帧功能代码包括字符(ASCII)或8位(RTU)。有效码范围1-225(十制器，而有些代码仅适用于某些型号的控制器。还有一些代码留作将来使用，有关功能代当主机向从句发送信息时，功能代码向从机说明应执行的动作。如一组寄存器的数据，读从机的诊断状态，写线圈（或寄存器），允许下截、记录、功能代码可说明从机正常响应或出现错误(即不正常响应)，正常响应时，从返回与原始代码相等效的一个码，并把最高有效位设定为“1”。

如，主机要求从机读一组保持寄存器时，则发送信息的功能码为：0000 0011 (十六进制03)

若从机正确接收请求的动作信息后，则返回相同的代码值作为正常1000 0011(十六进制83)

从机对功能代码作为了修改，此外，还把一个特殊码放入响应信息的数据区中，应的原因。主机设备的应用程序负责处理不正常响应，典型处理过程是主机者。

数据区的内容

数据区有2个16进制的数据位，数据范围为00-FF(16进制)，根据网络串行传输的方式，数据区可由一对组成或由一个RTU 字符组成。

6

Modbus Protocol

PI-MBUS-300

）这将会产生一个错误。是因为合并信息的0-247,(十进制)，各从机设备的寻址的地址放入响应信息的地址区，则不允许广播或其它方式)，其中有些代码适用替码的设置将在离散式线圈或输入信号的确认从机内的程序等。当从机响应主机时，句简单返回原始功能代码则返回一个不告诉主机出现的错误类型和不把对信息的测试和诊断范围为1-247。让主机识别已替代。如Modbus+型号的Modicon控第2章说明。 ON/OFF状态，读不正常响应时，从机正常响信息： 正常响给从机，并通知操作ASCII字符时间进制全部读一组； 响应。发现错时，送

MODBUS协议中文版

主机向从机设备发送的信息数据中包含了从机执行主机功能代码中规定的请求动作，如离散量寄存器地址，处理对象的数目，以及实际的数据字节数等。

举例说明，若主机请求从机读一组寄存器（功能代码03），该数据规定了寄存器的起始地址，以及寄存器的数量。又如，主机要在一从机中写一组寄存器，（则功能代码为10H）。该数据区规定了要写入寄存区的起始地址，寄存器的数量，数据的字节数，以及要写入到寄存器的数据。

若无错误出现，从机向主机的响应信息中包含了请求数据，若有错误出现，则数据中有一个不正常代码，使主机能判断并作出下一步的动作。

数据区的长度可为“零”以表示某类信息，如，主机要求-从机响应它的通讯事件记录（功能代码OBH）。此时，从机不需要其他附加的信息，功能代码只规定了该动作。

信息帧

错误校验

标准Modbus总线，有两类错误检查方法，错误检查区的内容按使用的错误检查方法填写。 SDCII

使用ASCII方式时，错误校验码为2个ASCII字符，错误校验束符为CRLF字符。 RTU

使用RTU方式时，错误校验码为一个16位的值，2个8位字校验信息帧是最后的一个数据，得到的校验码先送低位字节，后送串行传送信息

在标准的Modbus上传送的信息中，每个字符或字节，按由左最低有效位：（LSB）最高有效位：（MSB） ASCII数据帧位序：

带奇偶校验 无奇偶校验

图5 ASCII位序

RTU数据帧位序: 带奇偶校验

无奇偶校验

图6 RTU位序

错误校验方法

标准的Modbus串行通讯网络采用两种错误校验方法，奇偶校验CRC)适用整个信息的校验，字符校验和信息帧校验均由主机设备产程中校验每个字符和整个信息。

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

字符是LRC节，所以右的次序传送(奇或偶)可用于校验每一个生，并在传送前果。校验时，起始符为（：是对信息内容执行CRC校验结CRC码的高位字节是最后被传送的信息。： 字符，信息帧校验加到信息中去。从机设备在接收信息过）冒号结果。CRC (LRC或7

校验结节。错误校验值高位字向

MODBUS协议中文版

主机可由用户设置的一个预定时间间隔，确定是否放弃传送信息。该间隔应有足够的时间来满足从机的正常响应。若主机检测到传输错误时，则传输的信息无效。从机不再向主机返回响应信息。此时，主机会产生一个超时信息，并允许主机程序处理该错误信号。注意：主机向实际并未存在的从机发送信息时也会引起超时出错信号。

在MAP或Modbus+等其它网骆上使用时，采用比Modbus更高一级的数据帧校验方法。在这些网络中，不再运用Modbus中的LRC或CRC校验方法。当出现发送错误时，网络中的通讯协议通知发送设备有错误出现，并允许根据设置的情况，重试或放弃信息发送。若信息已发送，但从机设备未作响应，则主机通过程序检查后发出一个超时错误。 奇偶校验

用户可设置奇偶校验或无校验，以此决定每个字符发送时的奇偶校验位的状态。何论是奇或偶校验，它均会计算每个字符数据中值为“1”的位数，ASCII方式为位数据；RTU方式为8位数据。并根据“1”的位数值(奇数或偶数)来设定为“0”或“1”

如一个RTU数据帧中8位数据位为： 1100 0101

在该帧中，值为“1”的总位数为4，即偶数。如采用奇校验方式时，则 “1”发送信息时，计算奇偶位，并加到数据帧中，接收设备统计位值为“1”的数量，若与该设备要求的不一致时产在Modbus总线上的所有设备必须采用相同的奇偶校验方式。

注意：奇偶校验只能检测到数据帧在传输过程中丢失奇数“位”时才产生的错误。如采用奇数校验方式时，一个包含个“1”位的数据丢失2个“1”位时，其结果仍然是奇数。若无奇偶校验方式时，传输中不作实止位。

LRC校验

ASCII方式时，数据中包含错误校验码，采用LRC校验方法时，LRC校验信息以束。它忽略了单个字符数据的奇偶校验的方法。

LRC校验码为1个字节，8位二进制值，由发送设备计算LRC值。接收设备在接收信息时计的LRC的实际值进行比较，若二者不一致，亦产生一个错误。

在梯形图中，CKSM函数可计算数据信息中LRC的校验。用于主计算机时请查LRC的校验的过程。

错误校验方法

CRC校验

RTU方式时，采用CRC方法计算错误校验码，CRC校验传送的全部数据。它忽略CRC码为2个字节，16位的二进制值。由发送设备计算CRC值，并把它附到信息中去。接收设备在接收信息过程中再次计算CRC值并与CRC的实际值进行比较，若二者不一致，亦产生一个错误，校验为“1”，然后把信息中的相邻2个8位字节数据放到当前寄存器中处理，只有每个字符停止位和校验位不参与CRC计算。

CRC校验时，每个8位数据与该寄存器的内容进行异或运算，然后向最低有效位(MSB)后，再对LSB检查，若LSB=1，则寄存器与预置的固定值异或，若LSB=0，不作重复上述处理过程，直至移位8次，最后一次(第8次)移位后，下一个8位字节数据与述过程。全部处理完信息中的数据字节后，最终得到的寄存器值为CRC值。

CRC值附加到信息时，低位在先，高位在后。在梯形图中，CKSM函数计算信息中的阅附录C中的一个实例，它详细说明了CRC的校验。

第二章

数据和控制功能

Modbus 功能代码格式 Modbus 功能代码总结

8

Modbus Protocol

PI-MBUS-300

位数为奇数，即冒号“:”开始C单个开始时，的8位数据用于(LSB)方向异或运算寄存器的当前CRC5。

生一个错误。际的校验，应附加，以CRLF字符LRC校验码。并与收到例，它详细数据的奇偶校验方法。16位寄存器的各位都CRC处理。起，用零填入最高。

值异或，再重复。用于主计算机时，可查3停 置，上的总一个作为结算阅附录中的一个实说明信息中字符把始位移位有效位值

MODBUS协议中文版

Modbus 功能代码说明

PI-MBUS-300

Modbus Protocol 9

MODBUS协议中文版

功能代码格式

数字值表达

若无特殊说明在此节文中用＋进制值表示，图中的数据区则用十六进制表示。

Modbus 信息中的数据地址

Modbus 信息中的所有数据地址以零作为基准，各项数据的第一个数据地址的编号为0如： 在可编程控制器中“coil 1”在Modbus信息中其地址值表示为0000 Coil 127(十进制)在Modbus信息中则为007EH(126十进制)

保持寄存器40001，在信息中数据地址为寄存器0000。功能代码区为保持寄存器类型规定的操作，因此，“4XXXX”是缺省的地址类型。

保持寄存器40108寻址寄存器地址为006B hex(＋进制107)

Modbus信息中区内容

图7为一个例子，说明了Modbus的查询信息，图8为正常响应的例子，这两例子中的数据以ASCLL或RTU方式构成数据帧的方法。主机查询是读保持寄存器，被请求的从机地址是06至40110 3个保持寄有器。注意，该信息规定了寄存器的起始地址为0107 (006BH)。

从机响应返回该功能代码，说明是正常响应，字节数“Byle count”中说明有多少个8位字方式还是RTU方式，它表明了附在数据区中8位字节的数量。ASCII方式时，字节数为数据中每4个位的16进制值需要一个ASCII字符表示，因此在数据中应由2个ASCII字符来表示一个

如RTU方式时，63H 用一个字节(01100011)发送，而用ASCII方式时，发送需2个字节，即ASCII“3”(0110011)。8个位为一个单位计算“字节数”，它忽略了信息帧用(ASCII或RTU)组成的方法。字节数使用方法：字节数使用方法：当在缓冲区组织响应信息时，

“字节数”区域中的值应与该信息中数据区的QUERY

Example ASCII

RTU

Field Name (Hex) Characters 8-Bit Field

Header

:(colon) None

Slave Address 06 06 0000 0110 Function

03 03 0000 0011 Starting Address Hi 00 00 0000 0000 Starting Address Lo 6B 6B 0110 1011 No. of Registers Hi 00 00 0000 0000 No. of Registers Lo 03 03

0000 0011 Error Check LRC (2 chars.) CRC (16 bits) Trailer

CR LF None

Total Bytes:

17

8

图8说明“说明“字节数”字节数”区在一个贡型响应中的应用。区在一个贡型响应中的应用。

RESPONSE

Example ASCII

RTU

Field Name (Hex) Characters 8-Bit Field

Header

:(colon) None

Slave Address 06 0 6 0000 0110 Function 03 0 3 0000 0011 Byte Count 06 0 6 0000 0110 Data Hi 02 0 2 0000 0010 Data Lo 2B 2 B 0010 1011 Data Hi 00 0 0 0000 0000 Data Lo 00 0 0 0000 0000 Data Hi 00 0 0 0000 0000 Data Lo 63 6 3

0110 0011 Error Check LRC (2 chars.) CRC (16 bits) Trailer

CR LF None

Total Bytes:

23

11

图8：从机采用ASCII/RTU方式响应

10 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

均是16进制的，也取的数据来自节被返回。因无ASCII字符实8位的字节。ASCII“6”

字节数相等。表示了40108论是ASCII数的一半，(0110110)和 ，读地址从际

MODBUS协议中文版

Modbus+数据内容

在Modbus+网络发送的Modbus信息应需嵌入到LLC (逻辑连接控制)级数据帧，Modbus信息区由8位字节的数据组成，类似于RTU中的信息组成。

由发送设备把从机地址转换成Modbus+路由地址，CRC数据不在Modbus信息中发送，因为会在更高级的数据链路控制层(HDLC)中进行CRC校验。

其余的信息与原标准格式一致，应用软件(控制器中的MSTR或主机中的Modcom III)可将这些信息帧组成数据包。 图9示例说明了如何将读寄存器值的请求嵌入到＋Modbus 网络的数据帧中。 HDLC级

前导 工作标记 广播地址 MAC/LLC 区

CRC 结束标志

MAC级:

目的地址 原地址 MAC功能 字节数

LLC 区

LLC 级:

输出路由 路由器 传送次序 路由 MODBUS 信息帧

计数器

MODBUS信息:

从机地址 功能代码 高位起始 低位起始 高位寄 低位寄 地址 地址 存器数量 存器数量

图9：Modbus+数据内容

控制器支持的功能代码

下表列出Modicon控制器支持的功能代码：以十进制表示。

“Y”表示支持“N”表示不支持。 代码 名称名称 384 484 584 884 M84 984 01 读线圈状态 Y Y Y Y Y Y

02 读输入状态

Y Y Y Y Y Y 03 读线保持寄存器 Y Y Y Y Y Y 04 读输入寄存器 Y Y Y Y Y Y 05 强制单个线圈 Y Y Y Y Y Y 06 预置单个寄存器 Y Y Y Y Y Y 07 读不正常状态 Y Y Y Y Y Y 08 诊断(见第3章) 09 程序 484 N Y N N N N 10 查询 484 N Y N N N N 11 通讯事件控制 Y N Y N N Y 12 通讯事件记录 Y N Y N N Y 13 程序控制器 Y N Y N N Y 14 查询控制器 Y N Y N N Y 15 强制多个寄存器 Y Y Y Y Y Y 16 预置多个寄存器 Y Y Y Y Y Y 17 报告从机 ID Y Y Y Y Y Y 18 程序 884/M84 N N N Y Y N

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

11

MODBUS协议中文版

19 通讯链路复位 N N 20 读通用参考值 N N 21 写通用参考值 N N 22 Mask Write 4X Register N N 23 Read/Write 4X Registers N N

N N 24 Read FIFO 队列

（1）功能代码仅由984-785控制器支持 01 读线圈状态 N Y Y N N N Y N N N N N Y N N Y N Y N (1) N (1) N (1)

描述

读从机离散量输出口的 ON/OFF 状态，不支持广播。附录B列出由不同控制器型号支持最大的参数清单。

查询

查询信息规定了要读的起始线圈和线圈量，线圈的起始地址为零，1-16备17读20-56线圈。

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

01 Starting Address Hi 00 Starting Address Lo 13 No. of Points Hi 00 No. of Roints Lo

25 Error Check (LRC or CRC)

—

图10: 读线圈状态－读线圈状态－查询

响应

响应信息中的各线圈的状态与数据区的每一位的值相对应，

1=ON; 0=OFF。第一个数据字节的LSB为查询中的寻址地址，其他的线8个为止，下一个字节也是从低位向高位排例。

若返回的线圈数不是8的倍数，则在最后的数据字节中的剩余位至字节的最字节数。

RESPONSE

Example Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function 01 Byte Count

05 Data (Coils 27-20) CD Data (Coils 35-28) 6B Data (Coils 43-36) B2 Data (Coils 51-44) 0E Data (Coils 56-52)

1B Error Check (LRC or CRC)

—

图11: 读线圈状态读线圈状态－状态－响应

线圈27-20的状态用CDH表示，二进制值为11001101，该字节的MCB状态分别为ON-ON-OFF-OFF-ON-ON-OFF-ON，因此第一个字节中的线圈从至28。位数据串行转输从低位到高位，即20…27，28…35。

最后一个数据字节中，56-52线圈的状态为1BH(或二进制00011011)，线位，所线圈56至52的状态分别为ON-ON-OFF-ON-ON注意3个剩余位(至最12 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

圈的寻址地址分为0-15。序在该字节中由低位向高位全部填零，字节数区说明圈27，LSB 为20。线圈从右应是27-20。下一个字节的线56是左数第4位，线圈52的数)全部填0。

请求从机设，直至全部数据的(27)向右(20)圈应为35字节的最低个线例：圈按顺高位排列为线左左到圈是该高位

MODBUS协议中文版

02读输入位状态

说明

读从机离散量输入信号的ON/OFF状态。不支持广播。附录B列出各种型号控制器所支持的最大参数量。

查询

查询信息规定了要读的输入起始地址，以及输入信号的数量。输入起始地址为0，1-16个输入口的地址分别为0-15。 例：请求读从机设备17的10197-10218的输入位状态。

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

02 Starting Address Hi 00 Starting Address Lo C4 No. of Points Hi 00 No. of Roints Lo

16 Error Check (LRC or CRC)

—

图12: 读输入位状态－读输入位状态－查询。查询。

响应

响应信息中的各输入口的状态，分别对应于数据区中的每一位值的寻址地址，其他输入口按顺序在该字节中由低位向高位排列，直到高位排列。

若返回的输入位数不是8的倍数，则在最后的数据字节中的剩余位数区。说明了全部数据的字节数。 例：对查询作出响应(参见上页)。

RESPONSE

Example Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function 02 Byte Count

03 Data (Inputs 10204-10197) AC Data (Inputs 10212-10205) DB Data (Inputs 10218-10213) 35 Error Check (LRC or CRC)

—

图13：读输入位状态－读输入位状态－响应。响应。

输入位10204-10197的状态用35H (或二进制00110101) 表示。输入入位10218-10213的状态分别为ON-ON-OFF-ON-OFF-ON，注意最

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

1 = ON; 0 = OFF，8个位为止。下一个直至字节的最高位全部填零位10218为左数有2个剩余位需一个数据字节的节中的8个输入。字节的最3位，10213输入。 LSB为查询中位也是从高位，位为LSB13

，第至字低位字节第，输位还填零

MODBUS协议中文版

03读保持寄存器

说明

读从机保持寄存器的二进制数据不支持广播，附录B列出了由各种型号控制器所支持的最大的参数量 查询

查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量，寄存器寻址起始地址为0000，寄存器1-16所对应的地址分别为0-15

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

03 Starting Address Hi 00 Starting Address Lo 6B No. of Points Hi 00 No. of Roints Lo

03 Error Check (LRC or CRC)

—

图14：读保持寄存器-查询 响应

响应信息中的寄存器数据为二进制数据，每个寄存器分别对应2个位数据。

对984-X8X型控制器(如984-685等)，扫描数据的速率为每次125个寄存器，全部数据完成组合后返回响应信息。 例按查询要求返回响应。

RESPONSE

Example Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function 03 Byte Count

06 Data Hi (Register 40108) 02 Data Lo(Register 40108) 2B Data Hi(Register 40109) 00 Data Lo(Register 40109) 00 Data Hi(Register 40110) 00 Data Lo(Register 40110) 64 Error Check (LRC or CRC)

—

图15：读寄存器-响应

寄存器40108的数据用022BH 2个字节(或用十进制555)表示，寄制时为04读输入寄存器0和100)

说明

读从机输入寄存器(3X类型)中的二进制数据，不支持广播 附录B列出了由各种型号控制器所支持的最大的参数量 查询

查询信息规定了要读的寄存器的起始地址及寄存器的数量，寻止起例：请求读从机设备17中的30009寄存器。

14 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

第一个字存器。对其它控制器型号的40109-401100，寄存器高位值数据，扫描速0000和1-16所对应的地址个字节为低率为每次320064H，(十进分别为0-15。 字节，节为第二个寄存器中的数据为始地址为

MODBUS协议中文版

QUERY

Field Name

Slave Address Function

Starting Address Hi Starting Address Lo No. of Points Hi No. of Roints Lo

Error Check (LRC or CRC)

Example (Hex) 11 04 00 08 00 01 —

图16：读输入寄存器-查询 响应

响应信息中的寄存器数据为每个寄存器分别对应2个字节，第一个字节为高位数据，第二个字节为低位数据。 对984-X8X型控制器(如984-685等)，扫描数据的速率为每次125个寄存器，对其它型号的控制器为每次32个寄存器。数据完成组合后，返回响应信息。 例按查询要求返回响应

RESPONSE

Example Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function 04 Byte Count

02 Data Hi(Register 30009) 00 Data Lo(Register 30009) 0A Error Check (LRC or CRC)

—

图17：读寄存器-响应

寄存器30009中的数据用000AH 2个字节(或用十进制10)表示

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

15

MODBUS协议中文版

05强制单个线圈

说明

强制单个线圈(0X类型)为ON或OFF状态。广播时，该功能可强制所有从机中同一类型的线圈均为ON或OFF状态。 注意：注意：该功能可越过控制器内存的保护状态和线圈的禁止状态。线圈强制状态一直保持有效直至下一个控制逻辑作用于线圈为止。控制逻辑中无线圈程序时，则线圈处于强制状态。

附录B中列出了由各种型号控制器所支持的最大的参数量。 查询

查询信息规定了需要强制线圈的类型，线圈起始地址为0，线圈1的寻址地址为0

由查询数据区中的一个常量。规定被请求线圈的ON/OFF状态， FF00H值请求线圈处于ON状态，0000H值请求线圈处于OFF状态，其它值对线圈无效，不起作用。 例：强制从机设备17中的173线圈为ON状态

QUERY

Field Name

Slave Address Function

Coil Address Hi Coil Address Lo Force Data Hi Force Data Lo

Error Check (LRC or CRC)

Example (Hex) 11 05 00 AC FF 00 —

图18：强制单个线圈-查询 响应

线圈为强制状态后即返回正常响应 例：按查询要求返回响应

RESPONSE

Field Name

Slave Address Function

Coil Address Hi Coil Address Lo Force Data Hi Force Data Lo

Error Check (LRC or CRC)

Example (Hex) 11 05 00 AC FF 00 —

图19：强制单个线圈

16 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

MODBUS协议中文版

06预置单个寄存器

说明

把一个值预置到一个4X类型保持寄存器中。广播时，该功能把值预置到所有从机的相同类型的寄存器中。

注意：注意：该功能可越过控制器的内存保护。使寄存器中的预置值保持有效。只能由控制器的下一个逻辑信号来处理该预置值。若控制逻辑中无寄存器程序时，则寄存器中的值保持不变。 附录B中列出了各种型号控制器所支持的最大的参数量

查询

查询信息规定了要预置寄存器的类型，寄存器寻址起始地址为0，寄存器1所对应的地址为0。

请求的预置值在查询数据区，M84或484控制器使用一个10位二进制值，其中高6位设定为0，而其它类型的控制器使用16位值。

例：请求把从机设备17中的40002寄存器预置为0003H值。

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

06 Register Address Hi 00 Register Address Lo 01 Preset Data Hi 00 Preset Data Lo

03 Error Check (LRC or CRC)

—

图20：预置单个寄存器-查询 响应

寄存器内容被预置后返回正常响应 例：按查询要求返回响应

RESPONSE

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

06 Register Address Hi 00 Register Address Lo 01 Preset Data Hi 00 Preset Data Lo

03 Error Check (LRC or CRC)

—

图0721读不正常状态：预置单个寄存器-响应

说明

读从中机中8个不正常状态线圈的数据，某些线圈号已在不同型号的控制器中为有关控制器的状态信息，如“machine ON/OFF”，“heads retracedconditions”(存在错误条件)或其它用户定义的标志等。该功能码不支该功能代码为存取该类信息提供了一种简单的方法，不正常线义的不正常线圈号如下： 控制器型号 线圈

设定 M84,184/384,584,984 1-8 用户定义 484 257 电池状态 258-264 用户定义 884 761 电池状态

762 内存保护状态

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

(缩回标题)，广播。

已知的定义，而其它的线圈由用safeties satisfied”(安全性满(在功能代码中不需要线编程，作意)，“error ) 预定17

预户”，“持圈的类型是圈类型

MODBUS协议中文版

763 R10工况状态 764-768 用户预定义

查询

例请求读从机设备17中的不正常状态

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

07 Error Check (LRC or CRC)

—

图22：读不正常状态-查询 响应

正常响应包含 8 个不正常的线圈状态，为一个数据字节，每个线例：按查询要求返回响应：

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

0B Error Check (LRC or CRC)

—

图23：读不正常状态读不正常状态—常状态—响应

该例子中，线圈数据为 6DH (二进制0110 ,1101)，从左到右 (最高位至OFF – ON – ON – OFF – ON。若控制器型号为 984，这些位表示线圈 8 至 257 的状态。

11 (0B Hex) 取通讯事件计数器

说明

由从机通讯事件计数器返回一个状态字和事件数，依据一串信息前后机正常处理，该功能代码不支持广播。

信息成功完成 1 次，使控制器的事件计数器加 1， 不正常响应，查询用。

通过诊断功能代码 (08)，(若重起动通讯选择子功能代码 0001) 或计数器和数器复位。 查询

例：请求读取从机设备 17 的通讯事件计数器

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

0B Error Check (LRC or CRC)

—

图 24：读取通讯事件计数器—读取通讯事件计数器—查询

响应

正常响应含一个带 2 个字节的状态字和一个双字节的事件数，若从机均为 1 (FFFFH)，处理完时，各位值均为 0(0000H)。

18 Modbus Protocol

PI-MBUS-300

位。LSB最低位) 1 的状态；取的当前数命令或取诊断寄还未处理状态。 : OFF – ON – ON – 484 则表示线圈 264 否已被从等，对计数值不起作(000A) 等可对事件计值状态字中的各位。圈一对应为最低线圈类型的的线圈状态分别为至 若控制器型号为 读值，由主机决定其信息是事件计数器命令存清零器代码 完以前发出的程序

MODBUS协议中文版

例：按查询要求返回响应

QUERY

Field Name

Slave Address Function Status Hi Status Lo

Event Count Hi Event Count Lo

Error Check (LRC or CRC)

Example (Hex) 11 0B FF FF 01 08 —

图 25：读取通讯事件计数器—读取通讯事件计数器—响应

该列子中，状态字是 FFFFH，说明从机还在处理程序，控制器计算的事件数为 264 (0108H)

12 (0C Hex) 读取通讯事件记录

说明

由从机返回一个状态字，事件数，信息数和一个事件的数据区。不支持状态字和事件数与读取通讯事件计数器功能代码（11,OBH）返回值相同。计数器清零操作，或通电)的信息量，该值与由诊断功能代码 (08)，总线信息数子功能代码数据区包含 0-64 个字节。每个字节对应Modbus 送出的一个状态，或子机接收列的区域。字节 0 为最新的事件，最大新的确字节刷新该区域的最老的字查询

例：请求从机设备 17 读取通讯事件记录

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

0C Error Check (LRC or CRC)

—

图 26：读取通讯事件记录—读取通讯事件记录—查询

响应

正常响应含一个 2 个字节的状态字区，一个 2 个字节的事件数区和一个的事件区，一个字节数区定义上述 4 个区的数据的总长度。 例：按查询要求返回响应

RESPONSE

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function 0C Byte Count 08 Status HI 00 Status Lo

00 Event Count Hi 01 Event Count Lo 08 Message Count Hi 01 Message Count Lo 21 Event 0 20 Event 1

00 Error Check (LRC or CRC)

—

图 27：读取通讯事件记录—读取通讯事件记录—响应

在这例子中状态字为 0000H，说明从机已完成程序处理从机计算的事件数为(0121H)。 最近的通讯事件在 Event 0 字节中。数值 20H 表示该从机已最后进入了PI-MBUS-300

Modbus Protocol

(最后一次再起动， (11,0BH) 返回的值相同。事件操作的一个状态。由子机把事件送到顺序排 2 个字节的信息数区，以及有 0-64 个字节 264 (0108H)，已处理的信息数为 289 只听状态 (Listen Only Mode)。

19

广播信息计数器包含从机处理，节。

MODBUS协议中文版

以前的事件在 Event 1 字节中，数值 00H 表示该从机接收了一个通讯再起动事件（Communications Restart），响应事件的字节会在后面叙述。

12 (0C Hex) 读取通讯事件记录 事件字节内容

读取通讯事件记录功能代码返回的一个事件字节可为 4 种类型之一，每一个字节中的高 7 位定义该字节的类型，高 6 位可进一步说明该字节，见下面说明。 从机 Modbus 接收事件

从机接收查询信息时，储存事件字节的类型，并在处理前。储存该事件字节的类型。把高 7 位置 1 定义这事件，如果相应条件“真”（true），则其他位也置 1，字节中各位的含义如下。

Bit

Contents 0 未用 1 通讯错误 2 未用 3 未用 4 字符超限 5 只听模式 6 接收广播 7

1

从机 Modbus 发送事件

从机完成查询信息处理后返回置“1”定义事件，若相应的条件“真”

字节中各位含义如下：

Bit Contents

读不正常发送 (不正常1 从机放弃不正常发送2

从机放弃不正常发送3 从机程序NAK不正常4

从机程序NAK不正常5 从机程序NAK不正常6 1 7 0

从机进入只听模式

当从机进入只听模式时储存这类Bit Contents 0 0 1 0 2 1 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

从机初始化通讯再起动

通讯口再起动时由从机储存事动。该功能可把从机配置成错误时20 Modbus Protocol

（或不正常）响应，或无响应后，储存事件（TRUE），则其他位置 “1”。 功能码 1-3) (不正常功能码 4)

(不正常功能码 从5-6) 发送 (不正常功能码 从7)

发送，出现写入超时错误 发送，当前只听方式 事件字节，事件由 04H 数据定义，如下：字节的类型，诊断功能代码 (08)再带起动通讯选方式 (Continue on Error) 或错误时停止方式

PI-MBUS-300

节的类型。通过高 7 位置择子功能代码 (0001) 使从机通讯 (Stop on Error)。若从机配置成0”，高 6 位

再起“错误时

正常字“ 件继读

MODBUS协议中文版

继读方式”时，则事件字节加到已存在的事件记录中，若配置成“错误时停止”方式时，则把该字节加到记录中，并把其余的记录清零。

Bit Contents 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

15 (0F H) 强制多个线圈

说明

按线圈的顺序把各线圈 (0X 类型) 强制成 ON 或 OFF。广播时，该功能代码可对各从机中相同类型的线用。

注意：注意：该功能代码可越过内存保护和线圈的禁止状态线圈。保持强制状态若无线圈控制逻辑程序时，线圈将保持强制状态。

附录 B 中列出了各种型号控制器所支持的最大参数量。 查询

查询信息规定了被强制线圈的类型，线圈起始地址为 0，线圈 1 寻址地址为查询数据区规定了被请求线圈的 ON/OFF 状态，如数据区的某位值为“0”

，则为OFF状态。 下述例子为请求从机设备 17 中一组 10 个线圈为强制状态，起始线圈为 2 个字节，CD01H (二进制 11001101 0000 0001) 相应线圈的二进制位排列

Bit: 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Coll:

27

26

25

24

23

22

21

20

-

-

-

-

-

-

-

29

28

传送的第一个字节 CDH 对应线圈为 27-20, LSB 对应线圈 20，传送的LSB 为继圈 28，其余未使用的位均填“0”

。

QUERY

Example

Field Name (Hex)

Slave Address 11 Function

0F Coil Address Hi 00 Coil Address Lo 13 Quantity of Coils Hi 00 Quantity of Coils Lo 0A Byte Count

02 Force Data Hi (Coils 27-20) CD Force Data Lo (Coils 29-28) 01 Error Check (LRC or CRC)

—

图 28：强制多个线圈 - 查询

响应

正常响应返回从机地址，功能代码，起始地址以及强制线圈数 例：对上述查询返回的响应

PI-MBUS-300

Modbus Protocol

效，并只能由控制器的 0。

”表示请求的相应线圈状态 20 (则寻址地址为 19 或如下： 第二个字节为 01H，对应的线圈起强制作一个逻辑来处理。为ON，位值为13H)，查询的数据圈为 29-28，

21

有下“1为

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/19fj.html