Modbus协议

modbus协议是工业控制中很常用的协议。

主要用于PLC和设备通信，Modbus协议可以使用串口的RS232、RS485和网口的TCP、UDP协议。

Modbus分为主机和从机，主机主要作为控制端，从机主要作为受控端。一个主机可以控制多个从机。

modbus有触点、线圈等概念。

什么是触点？

触点就是类似开关的东西。所有触点代表开关量输入，用于信号输入

什么是线圈？

线圈就是类似继电器的东西。下图是一个继电器，通电线圈就闭合或者端口。通常用线圈代表开关量输出，用于控制输出。

什么是寄存器？

寄存器是用来存储数据的，比如存储模拟量、程序状态等，从机设备有一套自己的程序，可以读取寄存器的内容从而执行相应的操作，或者读取到某些数据后存放到寄存器中。

什么是站号，Modbus为了区分设备，需要提前给每个设备都设定好一个站号，从1-254，一个Modbus网络可以支持253个从机设备。主机没有站号。

Modbus通信流程

modbus的通信流程很简单，主机发出命令，从机接收到命令后处理并返回响应。

如果从机在设定时间段内未响应，则判断通信失败。

Modbus通信主要是Modbus-RTU,也就是串口模式。

Modbus网络需要保证主要的串口参数保持一致，也就是波特率、校验位、数据位、停止位都相同，不然无法正常通信。

在现场中，设备通信不上就需要测试这些参数是否一致。检查参数是否被复位了，站号是否正确等。

在现场环境中，由于存在电机启停，导致电磁干扰、电位差干扰、电源不稳定等，使通信经常出错，所以在工业中要使用抗干扰的芯片，稳定的电源，同时串口的波特率不要设置得太高。能用IO控制尽量不用通信，不然调试起来特别麻烦。

Modbus格式

Modbus是以数据帧的格式通信的，每帧最小间隔3.5个字节。

Modbus数据帧的第一字节是地址码，第二字节是功能码，中间是数据，最后两位是CRC校验码。

中间的数据格式由功能码决定。

返回时如果设备存在异常则功能码+80返回，返回的数据格式由功能码决定。