Modbus協(xié)議功能碼及格式解析
發(fā)布時間：
2025-01-13
在工業(yè)自動化和設(shè)備通信中，Modbus協(xié)議作為一種常見的串行通信協(xié)議，廣泛應用于PLC、傳感器、變頻器等設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。Modbus協(xié)議通過特定的功能碼來實現(xiàn)不同的操作。今天，我們就來詳細解析Modbus協(xié)議的功能碼及其格式。
一、Modbus協(xié)議格式概述
Modbus協(xié)議的數(shù)據(jù)格式主要包括以下部分：
- 地址域（Address）：
1字節(jié)，表示設(shè)備的地址。
- 功能碼（Function Code）：
1字節(jié)，表示要執(zhí)行的操作類型。
- 數(shù)據(jù)域（Data）：
N字節(jié)，表示操作所需要的數(shù)據(jù)或響應的數(shù)據(jù)。
- CRC校驗（CRC）：
2字節(jié)，用于數(shù)據(jù)完整性校驗。
Modbus協(xié)議的基本數(shù)據(jù)格式如下：
| 地址域 | 功能碼 | 數(shù)據(jù)域 | CRC校驗 |
二、常見Modbus功能碼及其含義
Modbus協(xié)議支持多種功能碼，每種功能碼對應不同的操作或請求。以下是常見功能碼的詳細介紹：
1. 功能碼0x01：讀取線圈狀態(tài)（Read Coils）
功能碼0x01用于讀取一個或多個線圈（Coils）狀態(tài)（開/關(guān)）。該操作允許主機獲取從設(shè)備的輸出狀態(tài)。
- 請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 讀取數(shù)量（2字節(jié)） | CRC校驗 |
- 響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù)（1字節(jié)） | 數(shù)據(jù) | CRC校驗 |
數(shù)據(jù)：每個字節(jié)代表8個線圈的狀態(tài)，按位表示（1為開，0為關(guān)）。
示例：主機請求讀取地址為0x01設(shè)備的起始地址0x0000到0x0007的線圈狀態(tài)。 請求：01 01 00 00 00 07 CRC
響應：01 01 01 80 CRC
表示設(shè)備0x01的線圈狀態(tài)為：0x80（0b10000000）（即第一個線圈開，第二個線圈關(guān)，依此類推）。
2. 功能碼0x02：讀取離散輸入狀態(tài)（Read Discrete Inputs）
功能碼0x02用于讀取一個或多個離散輸入（Discrete Inputs）的狀態(tài)。
- 請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 讀取數(shù)量（2字節(jié)） | CRC校驗 |
- 響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù)（1字節(jié)） | 數(shù)據(jù) | CRC校驗 |
示例：主機請求讀取地址為0x01設(shè)備的起始地址0x0000到0x0007的離散輸入狀態(tài)。 請求：01 02 00 00 00 07 CRC
響應：01 02 01 80 CRC
表示設(shè)備0x01的離散輸入狀態(tài)為：0x80。
3. 功能碼0x03：讀取保持寄存器（Read Holding Registers）
功能碼0x03用于讀取一個或多個保持寄存器的值。保持寄存器通常用于存儲設(shè)備的配置參數(shù)或測量結(jié)果。
- 請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 讀取數(shù)量（2字節(jié)） | CRC校驗 |
- 響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù)（1字節(jié)） | 數(shù)據(jù)（N字節(jié)） | CRC校驗 |
示例：主機請求讀取設(shè)備0x01的起始地址0x0000的2個保持寄存器。 請求：01 03 00 00 00 02 CRC
響應：01 03 04 00 01 00 02 CRC
表示第一個寄存器的值為0x0001，第二個寄存器的值為0x0002。
4. 功能碼0x04：讀取輸入寄存器（Read Input Registers）
功能碼0x04用于讀取一個或多個輸入寄存器的值。輸入寄存器通常用于讀取傳感器等設(shè)備的測量數(shù)據(jù)。
- 請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 讀取數(shù)量（2字節(jié)） | CRC校驗 |
- 響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 字節(jié)數(shù)（1字節(jié)） | 數(shù)據(jù)（N字節(jié)） | CRC校驗 |
示例：主機請求讀取設(shè)備0x01的輸入寄存器值。 請求：01 04 00 00 00 02 CRC
響應：01 04 04 00 01 00 02 CRC
表示第一個輸入寄存器的值為0x0001，第二個寄存器的值為0x0002。
5. 功能碼0x05：強制單個線圈（Force Single Coil）
功能碼0x05用于強制設(shè)置單個線圈的狀態(tài)為開或關(guān)。
請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 狀態(tài)（2字節(jié)） | CRC校驗 |
狀態(tài)：0xFF00表示開，0x0000表示關(guān)。
響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 起始地址（2字節(jié)） | 狀態(tài)（2字節(jié)） | CRC校驗 |
示例：主機請求設(shè)置設(shè)備0x01的線圈0x0000為開狀態(tài)。 請求：01 05 00 00 FF 00 CRC
響應：01 05 00 00 FF 00 CRC
6. 功能碼0x06：寫單個寄存器（Write Single Register）
功能碼0x06用于寫入一個保持寄存器的值。
- 請求格式：
| 地址域 | 功能碼 | 寄存器地址（2字節(jié)） | 數(shù)據(jù)（2字節(jié)） | CRC校驗 |
- 響應格式：
| 地址域 | 功能碼 | 寄存器地址（2字節(jié)） | 數(shù)據(jù)（2字節(jié)） | CRC校驗 |
示例：主機請求寫入設(shè)備0x01的保持寄存器地址0x0000，值為0x0001。 請求：01 06 00 00 00 01 CRC
響應：01 06 00 00 00 01 CRC
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