Modbus tcp协议学习总结

Modbus=报文头(MBAP)+帧结构（PDU）

注意：据说RTU和TCP的差距就是效验码，具体我也没有操作，所以这里介绍的只有TCP相关内容。看这个章节的时候最好下载Modbus Slave（服务器）和Modbus Poll（客户端）两个软件测试了解一下Modbus。

其实Modbus TCP就是使用TCP协议传输数据，传输的数据是Modbus格式。

客户端传输数据时是以十六进制发送，每次发送两位；服务器接收数据时也是以十六进制的形式接收，每次接收两位。 如：0X00，两位十六进制数是8位二进制数。

了解以上部分在了解下面的就很容易。以下是正文：

1、MBAP（报文头）

事务标识符	协议标识	长度	单元标识符
2字节	2字节	2字节	1字节
00 00	00 00	00 00	01

• 事务标识符：可以解释为报文的序列号，由于我们测试使用的Modbus Poll客户端是一直发送数据，所以每发送一次数据标识符就加一。服务器接收时会把这个数据原封返回。
• 协议表示：00 00代表TCP协议。
• 长度：表示从单元标识符开始后面数据的长度。如：00 06表示后面有0X06个字节长度的数据。
• 单元标识符：相当于设备的地址。一般为01。

2、PDU（帧结构）

2.1 PDU=功能码+数据。

功能码	数据
1字节	视功能而定

2.2 功能码：

• modbus的操作对象有四种：线圈、离散输入、输入寄存器、保持寄存器。

????????线圈：相当于开关，在MODBUS中可读可写，数据只有00和01。
????????离散量：输入位，开关量，在MODBUS中只读。
????????输入寄存器：只能从模拟量输入端改变的寄存器，在MODBUS中只读。
????????保持寄存器：用于输出模拟量信号的寄存器，在MODBUS中可读可写。

• 根据对象的不同，modbus的功能码有：

????????0x01：读线圈
????????0x05：写单个线圈
????????0x0F：写多个线圈
????????0x02：读离散量输入
????????0x04：读输入寄存器
????????0x03：读保持寄存器
????????0x06：写单个保持寄存器
????????0x10：写多个保持寄存器

2.3 报文的详细解读

这里只介绍读线圈和保持寄存器内容，以下数据全部位16进制数据。

1、?0x01：读线圈

请求：00 01 00 00 00 06 01 01 00 02?00 04（客户端）

• 00 01：事务标识符
• 00 00：Modbus TCP协议
• 00 06：后面有00 06个字节数据
• 01：单元标识符
• 01：功能码（读线圈）
• 00 02：开始读的数据的地址。从00 02开始读数据。
• 00 04：注意这里不是读到00 04，而是从开始位置读00 04个数据。

这段报文就是请求读从 00 02 开始的 00 04 个数据。

回应：00 01 00 00 00 04 01 01 01 0E（服务器）

• 00 01：事务标识符
• 00 00：Modbus TCP协议
• 00 04：后面有00 04个字节数据
• 01：单元标识符
• 01：功能码
• 01：后面有01个字节的数据
• 0E：表示所读地址的线圈全是2的位置是0，其余是1

说明：线圈是只有00和01两种格式，所以图中从2的位置开始读到的4位数据是：1110（二进制），转化为十六进制就是0E。

?2、0x03：读保持寄存器

请求：00 01 00 00 00 06 01 03 00 02 00 04（客户端）

• 00 01：事务标识符
• 00 00：Modbus TCP协议
• 00 06：后面有00 06个字节数据
• 01：单元标识符
• 03：功能码（读保持寄存器）
• 00 02：开始读的数据的地址。从00 02开始读数据。
• 00 04：注意这里不是读到00 04，而是从开始位置读00 04个寄存器数据。

回应：00 01 00 00 00 0B 01 03 08 00 00 00 37 00 00 00 00（服务器）

• 00 01：事务标识符
• 00 00：Modbus TCP协议
• 00 09：后面有00 09个字节数据
• 01：单元标识符
• 03：功能码
• 08：后面有08个字节的数据，后面的数据每两位表示一个寄存器数据。
• 00 00：第一个寄存器数据
• 00 37：第二个寄存器数据，图中我写入的数据是55（十进制），这里是十六进制数据
• 00 00：第三个寄存器数据
• 00 00：第四个寄存器数据

其他寄存器和写数据请参考以下博主：

参考：https://blog.csdn.net/iknow_nothing/article/details/84292914https://blog.csdn.net/iknow_nothing/article/details/84292914