MODBUS 协议整理
整理 徐凯
江南大学 机械工程学院
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MODBUS 协议整理
MODBUS 部分功能代码
操作数量
单个或多个
单个或多个
单个或多个
单个或多个
00001-09999
30001-39999
40001-49999
字操作
位操作
位操作
位操作
10001-19999
位操作/字操作
寄存器信息地址
00001-09999
下表列出 MODBUS 支持的部分功能代码:以十进制表示。
代码 中文名称
01 读线圈状态
02 读(开关)输入状态
03 读保持寄存器
04 读输入寄存器
05 写单个线圈
06 写单个保持寄存器
15 写多个线圈
16 写多个保持寄存器
功能码说明
功能码可以分为位操作和字操作两类
位操作包指令包括,读线圈状态01,读(开关)输入状态 02,写单个线圈06 和写多个线圈 15。
字操作(2 个字节)指令包括:读保持寄存器 03,写单个寄存器 06,写多个保持寄存器 16。
Modbus 寄存器地址分配
表 MODBUS 部分功能码
单个
单个
多个
多个
字操作
位操作
字操作
40001-49999
00001-09999
40001-49999
字操作
寄存器信息地址
(PLC 地址)
00001-09999
10001-19999
30001-39999
40001-49999
寄存器种类
读写状态
线圈状态
可读可写
(开关)输入状态
输入寄存器
保持寄存器
可读
可读
可读可写
适用功能码
(10 进制)
01 05 15
02
04
03 06 16
2
寄存器种类说明
寄存器种
说明
类
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举例说明
PLC
类比
线圈状态 输出端口,按位操作,可设定端
DO 电磁阀输出,MOSFET 输出,LED
口的输出状态,也可以读取该位
显示等。
的输出状态。
开关
输入状态
保持
寄存器
输入端口,按位操作, 通过外部
DI
拨码开关,接近开关,机械开关等
设定改变输入状态,可读不可写。
输出参数或是保持参数,控制器
AO 模拟量输出设定值,PID 运行参数,
运行时被设定的某些参数。可读
AD 转换采样频率等参数。
可写。
AI
模拟量输入
设备获得的参数
输入参数。控制器运行时从外部
输入
寄存器
特别说明
寄存器信息地址(PLC 地址)
寄存器信息地址指的是存放于控制器中的地址,这些控制器可以是 PLC,也可以使触
摸屏,或是文本显示器。例如 40001、30002 等,这些地址一般使用 10 进制描述。
寄存器寻址地址(协议地址)
寄存器寻址地址指的是通信时使用的寄存器地址,例如信息地址 40001 对应寻址地址
0x0000,40002 对应寻址地址 0x0001,寄存器寻址地址一般使用 16 进制描述。再如,信息
寄存器 40003 对应寻址地址 0002,信息寄存器 30003 对应寻址地址 0002,虽然两个信息寄
存器通信时使用相同的地址,但是需要使用不同的命令才可以访问,所以访问时不存在冲突。
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01 读线圈状态
描述
读从机离散量输出口的 ON/OFF 状态。离散量输出口可以为继电器输出口,也可以为
MOSFET 输出接口,这些接口本质上都是位操作。
查询
查询信息规定被访问的线圈起始地址和线圈数量。
例:请求从机设备 17 读 00020-00056 线圈。其中 00020-00056 为线圈的寄存器信息地
址,这些线圈的寄存器寻址地址为 0019 – 0055,共访问 37 个线圈。
从机地址
功能码
寄存器起始地址高位
寄存器起始地址低位
寄存器数量高位
寄存器数量低位
CRC 校验高位
CRC 校验低位
Hex
11
01
00
13
00
25
表 读线圈状态-查询
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响应
响应信息中的各线圈的状态与数据区的每一位的值相对应,1 代表 ON;0 代表 OFF。
若返回的线圈数不是 8 的倍数,则在最后的数据字节未使用的位中全部填充 0,字节数区说
明全部数据的字节数。
从机地址
功能码
返回字节数
数据 1(线圈 00027-线圈 00020)
数据 2(线圈 00035-线圈 00028)
数据 3(线圈 00043-线圈 00036)
数据 4(线圈 00051-线圈 00044)
数据 5(线圈 00056-线圈 00052)
CRC 校验高位
CRC 校验低位
Hex
11
01
05
CD
6B
B2
0E
1B
表: 读线圈状态-响应
线圈 27-20 的状态用 CDH 表示,二进制值为 11001101,该字节的最高位为线圈 27,最
低位为线圈 20。线圈从左(27)向右(20)状态分别为 ON-ON-OFF-OFF-ON-ON-OFF-ON。下一
个字节的线圈应为 35 至 28。
地址
状态
00027
00026
00025
00024
00023
00022
00021
00020
ON
ON
OFF
OFF
ON
ON
OFF
ON
表 线圈 00027 到 00020 状态
最后一个数据字节中,56-52 线圈的状态为 1BH(或二进制 00011011),线圈 56 是左数
第 4 位,线圈 52 是该字节的最低位,所线圈 56 至 52 的状态分别为 ON-ON-OFF-ON-ON,
3 个剩余位全部填 0。
地址
状态
00059
00058
00057
00056
00055
00054
00053
00052
填充
填充
填充
ON
ON
OFF
ON
ON
表 线圈 00056 到 00052 状态
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02 读输入位状态
说明
读从机离散量输入信号的 ON/OFF 状态。
查询
查询信息规定了要读的输入起始地址,以及输入信号的数量。
例:请求读从机设备 17 的 10197-10218 的输入位状态。
从机地址
功能码
寄存器地址高位
寄存器地址低位
寄存器数量高位
寄存器数量低位
CRC 校验高位
CRC 校验低位
Hex
11
02
00
C4
00
16
表 读输入位状态-查询
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响应
响应信息中的各输入口的状态,分别对应于数据区中的每一位值,1 代表 ON;0 代表
OFF。第一个数据字节的 LSB(最低位)为查询的寻址地址,其他输入口按顺序在该字节中由
低位向高位排列,直至 8 位为止。下一个字节中的 8 个输入位也是从低位到高位排列。
若返回的输入位数不是 8 的倍数,则在最后的数据字节中的剩余位直至字节的最高位全
部填零。字节数区,说明了全部数据的字节数。
从机地址
功能码
返回字节数
数据 1(开关 10204-开关 10197)
数据 2(开关 10212-开关 10205)
数据 3(开关 10218-开关 10213)
CRC 校验高位
CRC 校验低位
Hex
11
02
03
AC
DB
35
1B
表 读输入位状态-响应
输入位 10204-10197 的状态用 35H (或二进制 00110101) 表示。输入位10218 为左数第 3 位,
10213 输入位为 LSB,输入位10218-10213 的状态分别为 ON-ON-OFF-ON-OFF-ON,最后 2
个剩余位填零。
地址
状态
地址
状态
地址
状态
10204
10023
10022
10021
10020
10019
10018
10017
0
0
1
1
0
1
0
1
10212
10211
20210
10209
10208
10207
10206
10205
1
1
1
0
1
0
1
1
10220
10219
10218
10217
10216
10215
10214
10213
填充
填充
1
1
0
1
0
1
表 开关输入位 10204 到 10017 状态
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03 读保持寄存器
说明
读从机保持寄存器的二进制数据。
查询
查询信息规定了寄存器起始地址及寄存器的数量。
从机地址
功能码
寄存器地址高位
寄存器地址低位
寄存器数量高位
寄存器数量低位
CRC 高位
CRC 低位
Hex
11
03
00
6B
00
13
表 读保持寄存器-查询
8