Modbus功能碼表

1、Modbus 功能碼一覽Modbus 網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序控制器和計(jì)算機(jī)通過公用線路括軟件。它可應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采或局部專用線路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件、亦包集和過程監(jiān)控。下表1 是 ModBus 的功能碼定義。表 1 ModBus 功能碼功能碼 名稱 作用01 讀取線圈狀態(tài)取得一組邏輯線圈的當(dāng)前狀態(tài)（ ON/OFF）02 讀取輸入狀態(tài)取得一組開關(guān)輸入的當(dāng)前狀態(tài)（ ON/OFF）在一個(gè)或多個(gè)保持寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值在一個(gè)或多個(gè)輸入寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值03 讀取保持寄存器 04 讀取輸入寄存器 05 強(qiáng)置單線圈 強(qiáng)置一個(gè)邏輯線圈的通斷狀態(tài) 06 預(yù)置單寄

2、存器 把具體二進(jìn)值裝入一個(gè)保持寄存器07 讀取異常狀態(tài)取得 8 個(gè)內(nèi)部線圈的通斷狀態(tài)， 這 8 個(gè)線圈的地址由控制器決定， 用戶邏輯可以將這些線圈定義，以說明從機(jī)狀態(tài)，短報(bào)文適宜于迅速讀取狀態(tài)08 回送診斷校驗(yàn)把診斷校驗(yàn)報(bào)文送從機(jī)，以對(duì)通信處理進(jìn)行評(píng)鑒09 編程（只用于484） 使主機(jī)模擬編程器作用，修改 PC 從機(jī)邏輯10 控詢（只用于484） 可使主機(jī)與一臺(tái)正在執(zhí)行長程序任務(wù)從機(jī)通信， 探詢?cè)搹臋C(jī)是否已完成其操作任務(wù)，僅在含有功能碼9 的報(bào)文發(fā)送后，本功能碼才發(fā)送11 讀取事件計(jì)數(shù) 可使主機(jī)發(fā)出單詢問， 并隨即判定操作是否成功， 尤其是該命令或其他應(yīng)答產(chǎn)生通信錯(cuò)誤時(shí)12 讀取通信事件記錄可

3、是主機(jī)檢索每臺(tái)從機(jī)的 ModBus 事務(wù)處理通信事件記錄。 如果某項(xiàng)事務(wù)處理完成，記錄會(huì)給出有關(guān)錯(cuò)誤13編程（184/384 484 584）可使主機(jī)模擬編程器功能修改PC從機(jī)邏輯14 探詢（ 184/384 484 584 ） 可使主機(jī)與正在執(zhí)行任務(wù)的從機(jī)通信， 定期控詢?cè)搹臋C(jī)是否已完成其程序操作，僅在含有功能13 的報(bào)文發(fā)送后，本功能碼才得發(fā)送15 強(qiáng)置多線圈 強(qiáng)置一串連續(xù)邏輯線圈的通斷16 預(yù)置多寄存器把具體的二進(jìn)制值裝入一串連續(xù)的保持寄存器17 報(bào)告從機(jī)標(biāo)識(shí)可使主機(jī)判斷編址從機(jī)的類型及該從機(jī)運(yùn)行指示燈的狀態(tài)18 （884和MICRO 84）可使主機(jī)模擬編程功能，修改PC狀態(tài)邏輯19重置

4、通信鏈路發(fā)生非可修改錯(cuò)誤后，是從機(jī)復(fù)位于已知狀態(tài)，可重置順序字節(jié)20讀取通用參數(shù)（584L ）顯示擴(kuò)展存儲(chǔ)器文件中的數(shù)據(jù)信息21寫入通用參數(shù)（584L ）把通用參數(shù)寫入擴(kuò)展存儲(chǔ)文件，或修改之2264保留作擴(kuò)展功能備用6572保留以備用戶功能所用留作用戶功能的擴(kuò)展編碼73119非法功能120127保留留作內(nèi)部作用128255保留用于異常應(yīng)答Modbus 網(wǎng)絡(luò)只是一個(gè)主機(jī)，所有通信都由他發(fā)出。網(wǎng)絡(luò)可支持247 個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。采用這個(gè)系 統(tǒng)，各PC 可以和中心主機(jī)交換信息而不影響各PC 執(zhí)行本身的控制任務(wù)。表2 是 ModBus 各功能碼對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)

5、類型。表 2 ModBus 功能碼與數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)表代碼 功能 數(shù)據(jù)類型01讀位02讀位03讀整型、字符型、狀態(tài)字、浮點(diǎn)型04讀整型、狀態(tài)字、浮點(diǎn)型05寫位06寫整型、字符型、狀態(tài)字、浮點(diǎn)型08N/A重復(fù)“回路反饋”信息15 寫位16 寫整型、字符型、狀態(tài)字、浮點(diǎn)型17 讀字符型1 ） ModBus 的傳輸方式在 ModBus 系統(tǒng)中有 2 種傳輸模式可選擇。這2 種傳輸模式與從機(jī)PC 通信的能力是同等的。選擇時(shí)應(yīng)視所用 ModBus 主機(jī)而定， 每個(gè) ModBus 系統(tǒng)只能使用一種模式，不允許2種模式混用。一種模式是ASCII （美國信息交換碼） ，另一種模式是RTU （遠(yuǎn)程終端設(shè)備）這兩種模

6、式的 定義見表 3表 3 ASCII 和 RTU 傳輸模式的特性特性ASCII（7 位） RTU（8 位）編碼系統(tǒng)十六進(jìn)制（使用 ASCII可打印字符：09, AF） 二進(jìn)制每一個(gè)字符的位數(shù)開始位 1 位 1 位數(shù)據(jù)位（最低有效位第一位） 7 位 8 位奇偶校驗(yàn)（任選） 1 位（此位用于奇偶校驗(yàn)，無校應(yīng)則無該位） 1 位（此位用于奇偶校驗(yàn)，無校應(yīng)則無該位）停止位 1 或 2 位 1 或 2 位錯(cuò)誤校驗(yàn)LRC （即縱向冗余校驗(yàn)） CRC（ 即循環(huán)冗余校驗(yàn)）ASCII 可打印字符便于故障檢測，而且對(duì)于用高級(jí)語言（如Fortan ）編程的主計(jì)算機(jī)及主 PC 很適宜。 RTU 則適用于機(jī)器語言編程的計(jì)

7、算機(jī)和 PC 主 機(jī)。用 RTU 模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8 位二進(jìn)制字符。 如欲轉(zhuǎn)換為 ASCII 模式， 則每個(gè) RTU 字符首先應(yīng)分為高位和低位兩部分，這兩部分各含 4 位，然后轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制等量值。用以構(gòu)成報(bào)文的 ASCII 字符都是十六進(jìn)制字符。 ASCII 模式使用的字符雖是RTU 模式的兩倍，但 ASCII 數(shù)據(jù)的譯瑪和處理更為容易一些， 此外， 用 RTU 模式時(shí)報(bào)文字符必須以連續(xù)數(shù)據(jù)流的形式傳送，用 ASCII 模式，字符之間可產(chǎn)生長達(dá)1s 的間隔，以適應(yīng)速度較快的機(jī)器。表 4 給出了以 RTU 方式讀取整數(shù)據(jù)的例子以 RTU 方式讀取整數(shù)據(jù)的例子主機(jī)請(qǐng)求地址 功能碼 第一個(gè)寄存器的

8、高位地址 第一個(gè)寄存器的低位地址寄存器的數(shù)量的高位 寄存器的數(shù)量的底位錯(cuò)誤校驗(yàn)01 03 00 38 00 01 XX從機(jī)應(yīng)答地址 功能碼 字節(jié)數(shù) 數(shù)據(jù)高字節(jié)數(shù)據(jù)低字節(jié)錯(cuò)誤校驗(yàn)01 03 241 24 XX十六進(jìn)制數(shù)4124 表示的十進(jìn)制整數(shù)為16676 ，錯(cuò)誤校驗(yàn)值要根據(jù)傳輸方式而定。（ 2 ） Modbus 的數(shù)據(jù)校驗(yàn)方式CRC-16 （循環(huán)冗余錯(cuò)誤校驗(yàn)）CRC-16 錯(cuò)誤校驗(yàn)程序如下：報(bào)文（此處只涉及數(shù)據(jù)位，不指起始位、停止位和任選的奇偶校驗(yàn)位）被看作是一個(gè)連續(xù)的二進(jìn)制，其最高有效位（ MSB ）首選 發(fā)送。報(bào)文先與X T 16 相乘（左移 16 位），然后看 X T 16+X T 15

9、+X T 2+1 除，X T 16+X T 15+X T 2+1 可以表示為二進(jìn)制數(shù)11000000000000101 。整數(shù)商位忽略不記， 16 位余數(shù)加入該報(bào)文（ MSB 先發(fā)送） ，成為 2 個(gè) CRC 校驗(yàn)字節(jié)。余數(shù)中的 1 全部初始化，以免所 有的零成為一條報(bào)文被接收。經(jīng)上述處理而含有CRC 字節(jié)的報(bào)文，若無錯(cuò)誤，到接收設(shè)備后再被同一多項(xiàng)式（ XT 16+X T 15+X T 2+1）除，會(huì)得到一個(gè)零余數(shù)（接收設(shè)備核驗(yàn)這個(gè)CRC字節(jié)，并將其與被傳送的 CRC 比較） 。全部運(yùn)算以 2 為模（無進(jìn)位） 。習(xí)慣于成串發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備會(huì)首選送出字符的最右位（ LSB- 最低有效位） 。而在生

10、成CRC 情況下，發(fā)送首位應(yīng)是被除數(shù)的最高有效位MSB 。由于在運(yùn)算中不 用進(jìn)位，為便于操作起見， 計(jì)算 CRC 時(shí)設(shè) MSB 在最右位。 生成多項(xiàng)式的位序也必須反過來， 以保持一致。多項(xiàng)式的 MSB 略去不記，因其只對(duì)商有影響而不影響余數(shù)。生成 CRC-16 校驗(yàn)字節(jié)的步驟如下：裝如一個(gè)16 位寄存器，所有數(shù)位均為 1。該 16 位寄存器的高位字節(jié)與開始 8 位字節(jié)進(jìn)行 “異或” 運(yùn)算。 運(yùn)算結(jié)果放入這個(gè)16 位寄存器。把這個(gè) 16 寄存器向右移一位。若向右（標(biāo)記位）移出的數(shù)位是1,則生成多項(xiàng)式 1010000000000001和這個(gè)寄存器進(jìn)行“異或”運(yùn)算；若向右移出的數(shù)位是0 ，則返回。重

11、復(fù)和，直至移出 8位。另外8 位與該十六位寄存器進(jìn)行“異或”運(yùn)算。重復(fù)，直至該報(bào)文所有字節(jié)均與16位寄存器進(jìn)行“異或”運(yùn)算，并移位 8次。這個(gè)16 位寄存器的內(nèi)容即2 字節(jié) CRC 錯(cuò)誤校驗(yàn)，被加到報(bào)文的最高有效位。另外，在某些非ModBus 通信協(xié)議中也經(jīng)常使用 CRC16 作為校驗(yàn)手段，而且產(chǎn)生了一些CRC16的變種，他們是使用 CRC16多項(xiàng)式XT 16+ X T 15+X T 2+1,單首次裝入的16 位寄存器為0000;使用CRC16的反序X T 16+X T 14+X T 1 + 1,首次裝入寄存器值為 0000或 FFFFH。LRC （縱向冗余錯(cuò)誤校驗(yàn)）LRC 錯(cuò)誤校驗(yàn)用于ASCII 模式。 這個(gè)錯(cuò)誤校驗(yàn)是一個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)， 可作為 2個(gè) ASCII十六進(jìn)制字節(jié)傳送。把十六進(jìn)制字符轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，加上無循環(huán)進(jìn)位的二進(jìn)制字符和二進(jìn)制補(bǔ)碼結(jié)果生成LRC 錯(cuò)誤校驗(yàn)（參見圖） 。這個(gè) LRC 在接收設(shè)備進(jìn)行核驗(yàn)，并與被傳送的LRC 進(jìn)行比較，冒號(hào)（：） 、回車符號(hào)（ CR） 、換行字符（ LF ）和置入的其他任何非ASCII十六進(jìn)制字符在運(yùn)算時(shí)忽略不計(jì)。表 5 LRC 生成范例讀取02 號(hào)從機(jī)的前8 個(gè)線圈十六進(jìn)制 二進(jìn)制地址 02功能碼 01起始地址高位起始地址低位00000000000000100001000000000000000