编码器脉冲计数采集模块的详细介绍

Modbus TCP协议

（1）、Modbus TCP数据帧：

在TCP/IP以太网上传输，支持Ethernet II和802.3两种帧格式。图3所示，Modbus TCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分。

图6：TCP/IP上的MODBUS的请求/响应

（2）、MBAP报文头描述：

MBAP报文头(MBAP、Modbus Application Protocol、Modbus应用协议)分4个域，共7个字节，如表1所示。

表1：MBAP报文头

域	长度（B)	描述
传输标识	2个字节	标志某个MODBUS询问/应答的传输
协议标志	2个字节	0=MODBUS协议
长度	2个字节	后续字节计数
单元标识符	1个字节	串行链路或其它总线上连接的远程从站的识别码

（3）、Modbus功能代码：

Modbus功能码分为3种类型，分别是：

(1)公共功能代码：已定义好的功能码，保证其唯一性，由Modbus.org认可；

(2)用户自定义功能代码有两组，分别为65～72和100～110，无需认可，但不保证代码使用的唯一性。如变为公共代码，需交RFC认可；

(3)保留的功能代码，由某些公司使用在某些传统设备的代码，不可作为公共用途。

在常用的公共功能代码中，IBF96支持部分的功能码，详见如下：

功能码	名称	说明
01	Read Coil Status	读取线圈状态	1表示高电平， 0表示低电平。
03	Read Holding Register	读保持寄存器	1表示高电平， 0表示低电平。
05	Write Single Coil	写单个线圈	1表示三极管导通， 0表示三极管断开。
06	Write Single Register	写单个寄存器	1表示三极管导通， 0表示三极管断开。
15	Write Multiple Coils	写多个线圈
16	Write Multiple Registers	写多个寄存器

（4）、支持的功能码描述

01(0x01)读线圈

在一个远程设备中，使用该功能码读取线圈的1 至2000 连续状态。请求PDU详细说明了起始地址，即指定的第一个线圈地址和线圈编号。从零开始寻址线圈。因此寻址线圈1-16 为0-15。

根据数据域的每个位（bit）将响应报文中的线圈分成为一个线圈。指示状态为1= ON和0= OFF。第一个数据作为字节的LSB（最低有效位），后面的线圈数据依次向高位排列，来组成8位一个的字节。如果返回的输出数量不是八的倍数，将用零填充最后数据字节中的剩余位（bit）（一直到字节的高位端）。字节数量域说明了数据的完整字节数

功能码01举例，读8通道DI数据，寄存器地址00033~00040：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	04
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	01	功能码	01
起始地址Hi	00	字节数	01
起始地址Lo	20	输出状态DI7-DI0	00
输出数量Hi	00
输出数量Lo	08

03(0x03)读保持寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码读取保持寄存器连续块的内容。请求PDU说明了起始寄存器地址和寄存器数量。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器1-16 为0-15。在响应报文中，每个寄存器有两字节，第一个字节为数据高位，第二个字节为数据低位。

功能码03举例，读8通道DI数据，寄存器地址40033：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	05
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	03	功能码	03
起始地址Hi	00	字节数	02
起始地址Lo	20	寄存器值Hi（0x00）	00
寄存器编号Hi	00	寄存器值Lo（DI7-DI0）	00
寄存器编号Lo	01

05(0x05)写单个线圈

在一个远程设备上，使用该功能码写单个输出为ON 或OFF。请求PDU说明了强制的线圈地址。从零开始寻址线圈。因此，寻址线圈地址1为0。线圈值域的常量说明请求的ON/OFF状态。十六进制值0xFF00请求线圈为ON。十六进制值0x0000请求线圈为OFF。其它所有值均为非法的，并且对线圈不起作用。

正确的响应应答是和请求一样的。

功能码05举例，设置通道DO0为ON，也就是为1，寄存器地址00001：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	06
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	05	功能码	05
输出地址Hi	00	输出地址Hi	00
输出地址Lo	00	输出地址Lo	00
输出值Hi	FF	输出值Hi	FF
输出值Lo	00	输出值Lo	00

06(0x06)写单个寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码写单个保持寄存器。请求PDU说明了被写入寄存器的地址。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器地址1为0。

正确的响应应答是和请求一样的。

功能码06举例，设置通道DO0~DO7全部为1，16进制为0xFF，寄存器地址40001：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	06
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	06	功能码	06
寄存器地址Hi	00	寄存器地址Hi	00
寄存器地址Lo	00	寄存器地址Lo	00
寄存器值Hi	00	寄存器值Hi	00
寄存器值Lo	FF	寄存器值Lo	FF

15(0x0F)写多个线圈

在一个远程设备上，使用该功能码写多个输出为ON 或OFF。请求PDU说明了强制的线圈地址。从零开始寻址线圈。因此，寻址线圈地址1为0。线圈值域的常量说明请求的ON/OFF状态。数据由16进制换算成二进制按位排列，位值为1请求线圈为ON，位值为0请求线圈为OFF。

功能码15举例，设置通道DO0，DO1为ON，也就是为00000011，寄存器地址00001：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	06
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	0F	功能码	0F
开始地址Hi	00	开始地址Hi	00
开始地址Lo	00	开始地址Lo	00
线圈数量Hi	00	线圈数量Hi	00
线圈数量Lo	02	线圈数量Lo	02
字节数	01
输出值	02

16(0x10)写多个寄存器

在一个远程设备中，使用该功能码写多个保持寄存器。请求PDU说明了被写入寄存器的地址。从零开始寻址寄存器。因此，寻址寄存器地址1为0。功能码16举例，设置通道DO0和DO1的PWM值为5和6，寄存器地址40001：

请求	响应
字段名称	十六进制	字段名称	十六进制
MBAP报文头	传输标识	01	MBAP报文头	传输标识	01
00	00
协议标志	00	协议标志	00
00	00
长度	00	长度	00
06	06
单元标识符	01	单元标识符	01
功能码	10	功能码	10
开始寄存器地址Hi	00	开始寄存器地址Hi	00
开始寄存器地址Lo	00	开始寄存器地址Lo	00
寄存器数量Hi	00	寄存器数量Hi	00
寄存器数量Lo	02	寄存器数量Lo	02
字节数	04
寄存器值Hi	00
寄存器值Lo	05
寄存器值Hi	00
寄存器值Lo	06

审核编辑：汤梓红