MODBUS TCP协议实例数据帧详细分析

MODBUS TCP协议实例数据帧详细分析
1.简介
2.ModbusTCP数据帧
2.1.报文头MBAP
2.2.帧结构PDU
3.ADU详细结构
3.1. 0x01：读线圈
3.2. 0x02：读离散量输入
3.3. 0x03：读保持寄存器
3.4. 0x04：读输入寄存器
3.5. 0x05：写单个线圈
3.6. 0x06：写单个保持寄存器
3.7. 0x0F：写多个线圈
3.8. 0x10：写多个保持寄存器
1.简介
Modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议：ModbusTCP。Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。

2.ModbusTCP数据帧
ModbusTCP的数据帧可分为两部分：MBAP+PDU，如下图所示。

2.1.报文头MBAP
MBAP为报文头，长度为7字节，组成如下：

事务处理标识    协议标识    长度    单元标识符
2字节    2字节    2字节    1字节
内容    含义
事务处理标识    可以理解为报文的序列号，一般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报文
协议标识符    00 00 表示Modbus TCP协议
长度    表示接下来的数据长度，单位为字节。
单元标识符    可以理解为设备地址
2.2.帧结构PDU
PDU由功能码+数据组成。功能码为1字节，数据长度不定，由具体功能决定。
Modbus的操作对象有四种：线圈、离散输入、保持寄存器、输入寄存器。

对象    含义
线圈    PLC的输出位，开关量，在Modbus中可读可写
离散量    PLC的输入位，开关量，在Modbus中只读
输入寄存器    PLC中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    PLC中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：    
功能码    含义
–    –
0x01    读线圈
0x02    读离散量输入
0x03    读保持寄存器
0x04    读输入寄存器
0x05    写单个线圈
0x06    写单个保持寄存器
0x0F    写多个线圈
0x10    写多个保持寄存器
说明更详细的表如下表所示    
功能码    中文含义解析
–    –
0x01    读线圈状态
0x02    读离散量输入状态
0x03    读保持寄存器
0x04    读输入寄存器
0x05    写单个线圈
0x06    写单个保持寄存器
0x0F    写多个线圈
0x10    写多个保持寄存器
3.ADU详细结构
3.1. 0x01：读线圈
在从站中读连续线圈状态，ON=1,OFF=0。

请求：
MBAP    功能码    起始地址H    起始地址L    线圈数量H    线圈数量L
7字节