modbus报文格式(Modbus报文解析题)

Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。MODBUS协议的一些相关介绍：1，MODBUS协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。2，Modbus 协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。3，Modbus 协议描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。4，在Modbus网络上转标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。5，当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus 协议发出。
与类似西门子的PPI协议不同，MODBUS工业数据通讯协议，是不属于任何厂商所有的通用工业数据通讯协议，具有协议简单，快捷，通用等优点，并被工业自动化产品厂商广泛接收和支持，现在已经成为了一种行业“标准”。 MODBUS协议定义了标准的模拟量和开关量数据读写指令和数据报文格式，并可在串口，以太网口，等各种数据信道上使用。

由于软件编程错误，对协议理解错误或通讯干扰等原因，MODBUS通信子站接收到主站的报文后，可以采用异常响应报文给予回答，异常响应报文格式举例如下：FC 05H 主站=>子站：远方复归报文内容含义备注1字节MODBUS地址01H 举例1字节功能码05H1字节线圈地址高字节01H1字节线圈地址低字节07H1字节强制线圈数值高字节FFH1字节强制线圈数值低字节00H1字节CRC高字节3CH1字节CRC低字节07H异常响应报文 子站=>主站报文内容含义备注1字节MODBUS地址01H 举例1字节功能码85H1字节异常代码02H1字节CRC高字节C3H1字节CRC低字节51H子站通过校验，发现主站报文有问题，将响应报文将主站的功能码最高位（D7）置1，如例子中的02H，异常响应报文中有固定的一个字节作为“异常代码”，表示异常原因。异常代码含义01非法功能码。子站无法处理主站报文中的功能码。02非法数据地址。子站无法处理主站报文中的数据地址。03非法数据内容。主站报文中的数据不能满足子站的要求格式。04子站设备错误。05确认帧。06子站忙。

modbus tcp协议中浮点型数据如何生成报文有两种方法：大端模式和小端模式来生成报文。1、大端模式：大端模式是指数据的高字节保存在内存的低地址单元中，而数据的低字节保存在内存的高地址单元中。这样的存储模式有点类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放；这和我们的阅读习惯一致。2、小端模式：小端模式是指数据的高字节保存在内存的高地址单元中，而数据的低字节保存在内存的低地址单元中。Modbus RTU协议中浮点型数据是：点对点的Modbus协议时RTU通信的常用选择。协议本身控制Modbus网络上每个设备的交互，设备如何建立已知地址，每个设备如何识别其消息以及如何从数据中提取基本信息。从本质上讲，该协议是整个Modbus网络的基础。然而，这种便利并非没有一些复杂性，Modbus RTU消息协议也不例外。协议本身是基于具有16位寄存器长度的器件设计的。因此，在实现32位数据元素时需要特别注意。该实现决定使用两个连续的16位寄存器来表示32位数据或基本4字节的数据。在这4个字节的数据中，单精度浮点数据可以编码为Modbus RTU消息。

1、首先每个MODBUS数据包都由以下5个部分组成。2、 MODBUS数据包中功能码长度为一个字节,用以通知从站应当执行何种操作,从站响应数据包中应当包含主站所请求操作的相同功能码字节。3、如果主站发送了一个非法的数据包或者是主站请求一个无效的数据寄存器时，异常的数据响应就会产生。这个异常数据响应由从站地址、功能码、故障码和校验域组成。4、主机读取仪表测量值UA（A相电压），假设现测量到A相电压为220.0V。UA的地址编码是0x4000（十六进制）,因为UA是长整型数据(4字节)，占用2个数据寄存器，220.0V电压转换对应的十六进制数据是：0x00000898（2200）。5、假设将温控表温度值SV修改为150（写入设定值SV），SV的地址编码是0x2000（十六进制），因为SV是整数（2字节），占用1个数据寄存器。将十进制整数150转换为十六进制数为0x0096。
上面这段报文是从站返回的响应报文，正文从第七个字节开始 01是从站号03是功能码，表示这些数据是4区的1C 是数据长度后面的都是数据主站读数据的格式如下：00 00 00 00 00 06 09 03 00 00 00 01前面6个是报头，正文从第七个字节开始的；09是从站号，03是功能码表示读4区，00 00 是起始地址，00 01是读数据长度 主站写数据的格式如下：00 00 00 00 00 06 09 10 00 00 00 0A 后面接10个字节的数据
Modbus协议属于应用层（OSI模型第7层）协议，TCP/UDP协议属于传输层（OSI模型第4层）协议，两者层级不是并列关系。 打个比喻，Modbus协议就像公司里的总经理，TCP/UDP协议就像公司里的轿车、商务车。某天总经理要到机场去乘飞机，他可以选择：1）自己开轿车去，2）让司机开商务车送去，3）搭的士/公交车过去。若选择1），那就是总经理-轿车的关系，Modbus TCP协议就形同这种关系。若选择3），就形同另外的Modbus RTU/ASCII协议的关系。 如果一端用的是Modbus TCP协议，而另一端用TCP协议，这样只能说数据包可以到达另一端，但数据包并没有得到处理，所以通信的目标还没有完成。就像总经理虽到了机场，但他没有进行安检、验票、登机流程，乘飞机的目标就无法达成了。
Modbus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。

ModBus协议是应用层报文传输协议。1、Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。2、此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。3、当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。