modbus 通讯协议格式 00001
MODBUS/TCP 是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设 备的 MODBUS 系列通讯协议的派生产品。显而易见，它覆盖了使用 TCP/IP 设备集电环协议的 Intranet 和 Internet 环境中 MODBUS 报文的用途。协 议的最通用用途是为诸如 PLCrsquo;s，I/O 模块，以及连接其它简单 域总线或者 I/O 模块的网关服务的。 MODBUS/TCP 协议是作为一种(实际的)自动化标准发行的。 既然 MODBUS 已经广为人知，该规范只将别处没有收录的少量信息 列入其中。然而，本规范力图阐明 MODBUS 中哪种功能对于普通自 动化设备的互用性有价值，哪些部份是 MODBUS 作为可编程的协议 交替用于 PLCrsquo;s 的多余部份。 它通过将配套报文类型一致性等级，区别那些普遍合用的和可 选的，特殊是那些合用于特殊设备如 PLCrsquo;s 的报文。
2.1 面向连接
在 MODBUS 中，数据处理传统上是无国界的，使它们对由噪音 引起的中断有高的反抗力，而且在任一端只需要最小的维护信息。 编程操作，另一方面，期望一种面向连接的方法。这种方法对 于简单变量通过惟一的登录符号完成，对于 ModbusPlus 变量，通过
明确的程序路径容量来完成，而程序路径容量维持了一种双向连接 直到被彻底击穿。
MODBUS/TCP 处理两种情况。连接在网络协议层很容易被辨 认，单一的连接可以支持多个独立的事务。此外， TCP 允许很大数 量的并发连接，于是不少情况下，在请求时重新连接或者复用一条长 的连接是发起者的选择。
熟悉 MODBUS 的开辟者会感到惊讶：为什么面向连接 TCP 协议 比面向数据报的 UDP 要应用广泛。主要原因是通过封装独立的事务 在一个连接中，此连接可被识别，管理和取销而无须请求客户和服 务器采用特殊的动作。这就使进程具有对网络性能变化的适应能 力，而且容许安全特如防火墙和代理可以方便的添加。
类似的推理被最初的万维网的开辟者所采用，他们选用TCP 及 端口 80 去实现一个作为单一事务的最小的环球网问询。
2.2 数据编码
MODBUS 采用 big-endian 来表示地址和数据对象。
这就意味着当一个数字表示的数量大于所传输的单一字节，最 大有效字节将首先被发送。例如：
16bits0x1234 将为 0x120x3432bits0x12345678L 将为 0x120x340x560x78
2.3 参考编号的解释
MODBUS 将其数据模型建立在一系列具有不同特征的表的基础 之上。这四个基本表如下
l 离散输入单比特，由 I/O 系统提供，只读
l 离散输出单比特，由应用程序更改，读写
l 输入寄存器 16 比特，数值，由 I/O 系统提供，只读
l 输出寄美容加湿器存器 钢丝胶带16 比特，数值，由应用程序更改，读写
输入和输出之间以及可寻址位和可寻址代码的数据对象之间的 差别并不意味着任何应用性能的不同。如果这是我们所讨论的目标 机械的最自然的解释，那末认为所有的四个基本表是相互覆盖的看 法也是非常普通而彻底可以接受的。 对于每一个基本表，协议允许单独选择 65536 个数据对象中的 任何一个，而且对那些对象的读写操作可以跨越多个连续的数据对 象，直到达到基于处理事务功能代码的数据大小限制。
这儿没有假定数据对象代表一种真正邻接的数据阵列，而这是 大多数简单 PLCrsquo;s 的解释。
读写常用参考功能代码被定义为携带 32 位的参考值并且能允许 在非常大的空间里可以直接访问数据对象。现在没有可以利用这一 特点的 PLC 设备。
一个易造成混乱的潜在来源是用于 MODBUS 功能的参考值和用 于 ModiconPLCrsquo;s 的寄存器值之间的关系。由于历史原因，用户 参考值使用从 1 开始的十进制数表示。而 MODBUS 采用更普通的从 0 开始的无符号整数进行软件数据整理分析。
于是，请求从 0 读取寄存器的 Modbus 消息将已知值返回建立 在寄存器 4：00001 (存储类型 4=输出寄存器，参考值 00001)中的 应用程序。
2.4 隐含长度基本原则
所有的 MODBUS 请求和响应都被设计成在此种方法下工作，即 接收者可确认消息的完整性。对于请求和响应为固定长度的功能代 码，仅发送功能代码就足够了。对于在请求和响应中携带不定长数 据的功能代码，数据部份前将加之一个字节的数据统计。
当 Modbus 通过 TCP 运送，前缀中携带附加的长度信息以便接edm石墨 收者识别消息的边界，甚至消息被分成若干组进行传输。外在的和 隐含的长度准则的存在，以及 CRC-32 检错代码(以太网)的使用使 请求和响应消息中发生未被识别的错误的机率减至无限小。
3.一致性等级概述
当从草稿开始定义一种新的协议，有可能加强编码方式和阐述 的一致性。 MODBUS 由于其先进的特性，已经在不少地方得到了实
施，必须避免破坏它已经存在的实施。
因此，已经存在的成套的处理类型被划分出一致性等级：等级 0 代表普遍使用且总体上一致的功能；等级 2 代表实用的功能，但 带有某些特性。现存装置的不适应于互用性的功能也已确认。
必须注意到，将来对该标准的扩充将定义附加的功能代码来处 理现存事实标准不合用的情形。然而，被提议扩充的详细资料浮现 在本手册中将会另人误解。通过将代码随机的发送或者即便是通过 检查异常响应的类型来确定特殊的目标装置是否支持特殊的功能代 码总是可能的，而且该方法将保证引入这些扩充的现使用的 MODBUS 设备的连续的互用性。事实上，这就是当前功能代码的分 橡胶弹力球级原则。
3.1 等级 0
发烟筒
这是最小的实用功能，对主站和从站来说。
读乘法寄存器(fc3)
写乘法寄存器(fc16)
3.2 等级 1
这是附加的被普遍实现的和能共同使用的成套功能，正如前面 介绍过的，许多从站把输入，输出，离散值和寄存器值作为同等的 进行处理。
