Modbus-TCP数据格式

**Modbus-TCP数据格式详解** Modbus-TCP是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，它基于标准的TCP/IP协议，允许设备通过以太网进行通信。这个协议在各种硬件和软件平台之间提供了一种标准化的方式来交换数据。在深入探讨Modbus-TCP数据格式之前，我们需要了解Modbus的基本概念。 **Modbus基础** Modbus最初是由Modicon公司（现为施耐德电气的一部分）在1979年开发的一种串行通信协议。它基于主从架构，其中一台设备（主设备）可以请求数据或控制另一台设备（从设备）。Modbus支持多种传输介质，包括串行连接和网络连接，如TCP/IP。 **Modbus-TCP结构** 1. **报文头（Message Header）**: Modbus-TCP报文以一个固定的4字节头开始，包含两个字段： - **Transaction Identifier (TID)**: 2字节的无符号整数，用于标识请求和响应之间的对应关系。 - **Protocol Identifier (PID)**: 2字节的无符号整数，始终设置为0，表示这是Modbus-TCP报文。 2. **单元标识符（Unit Identifier, UD）**: 1字节的无符号整数，用于标识网络上的特定设备。在Modbus-TCP中，这个值通常用于指定目标从设备。 3. **Modbus PDU（Protocol Data Unit）**: 这是原始Modbus协议的部分，包含功能码、寄存器地址和数据。具体结构如下： - **功能码（Function Code）**: 1字节，定义了请求的类型，如读取线圈状态、读取保持寄存器等。 - **数据长度（Data Length）**: 2字节的无符号整数，表示PDU中的数据字节数。 - **数据域（Data Field）**: 根据功能码的不同，这部分可能包含从地址、数量、请求数据或返回数据。 例如，如果功能码是0x03（读取多个离散输入），数据域将包含： - **从地址（Starting Address）**: 2字节，表示要读取的离散输入的第一个地址。 - **数量（Quantity）**: 2字节，表示要读取的离散输入的数量。 4. **校验和（Checksum）**: 2字节的CRC16校验和，用于确保数据在传输过程中没有错误。 **应用场景** Modbus-TCP因其简单、可靠和开放性而被广泛应用。例如，在PLC（可编程逻辑控制器）、SCADA（监控与数据采集系统）和物联网(IoT)设备中，它用于设备间的通信。通过网络，Modbus-TCP允许远程监控和控制设备，实现自动化系统的集成。 **总结** Modbus-TCP数据格式的核心在于其结合了标准的TCP/IP协议和Modbus的简单通信机制。报文头提供了消息跟踪和网络识别，而PDU则包含了执行特定Modbus功能所需的信息。理解和掌握这个格式对于开发和维护工业自动化系统至关重要。通过深入学习和实践，你可以有效地利用Modbus-TCP来实现设备间的高效通信。