Modbus 協(xié)議可以走串口，可以走網(wǎng)口。

我們就先以Modbus RTU為主，畢竟Modbus RTU用的實在太多了。

其實只要把Modbus RTU掌握了，理解了，其它衍生出來的協(xié)議，自然也就理解了。

那Modbus 協(xié)議長啥樣呢。

我們先來直接看一組數(shù)據(jù)。

主站發(fā)送：01 03 00 14 00 01 C4 0E

從站回復：01 03 02 00 63 F8 6D

好，不管你有沒有學過Modbus協(xié)議，我們先假裝看懂了上面的報文。

我們進入情景中。

現(xiàn)場有一個HMI。

還有一個PLC。

PLC接了100個燈，100個門，100個稱。

“誰家PLC會接這么多個燈，接這么多稱呀。”

“你管的著么，雙十一打折，多買了幾個不行呀?！?/p>

那燈的數(shù)據(jù)呢，就只有開還是關(guān)。也就是非0即1了。是開關(guān)類型。

那稱的數(shù)據(jù)呢，如果單位是克，那可以是0到9999克，比如，這個稱只能稱到9999克上限。

那HMI通過Modbus協(xié)議，理應可以讀到100個燈里，任意一個或者連續(xù)幾個燈的數(shù)據(jù)。

也可以讀一個稱或者連續(xù)幾個稱的數(shù)據(jù)。

也就是報文上，要能把這些表現(xiàn)出來。

比如HMI想讀第20個稱的數(shù)據(jù)，只讀一個。

那20，也就是十六進制0x14。

讀一個，1，也就是0x01 。

我們看一下報文。

01 03 00 14 00 01 C4 0E。

真的有14 這個字節(jié)。

但是是00 14 呢還是14 00 還是14 呢。

如果只有一個字節(jié)，只能表示0到255。不行，數(shù)量太少了，肯定不夠。那必須兩個字節(jié)表示。

所以，0014就是第20個稱。也就是我們所說的地址了。

這么乍一看，好像只需要三個字段，就可以表示HMI所需要讀的數(shù)據(jù)了。

確實也是呀。HMI只是想讀一個稱的數(shù)據(jù)，沒必要發(fā)其它不相關(guān)的數(shù)據(jù)的呀。

“HMI可以連接多個PLC嘛，怎么連接？”

“HMI可以通過485，接幾個PLC的哦?！?/p>

“可是我要怎么知道我要讀哪個PLC的數(shù)據(jù)呢”

“這樣吧，我們給不同的PLC起一個編號，也就是站號，這樣就可以了?！?/p>

“那Modbus協(xié)議上，我是不是也帶這個站號呢。”

“是的，我們在Modbus上面加個站號就是行了。這樣，如果PLC收到的報文，是自己的站號的，就回復，不是自己站號的，就不要回復，就解決了呀?！?/p>

“嗯，好辦法。那就用第一個字節(jié)表示吧?！?/p>

這樣，一個Modbus RTU協(xié)議，就此誕生了。

我們再回過頭來總結(jié)看一下，這個modbus 協(xié)議，大概就五個參數(shù)。

我們每個字段開始聊一下。

第一個字段，就是站號。

主設(shè)備是沒有站號的。只有從設(shè)備有站號。

為什么主設(shè)備沒有站號呢。

主要是因為在一個modbus 通信里，有且只能有一個主站。只有主站才能主動發(fā)報文，從設(shè)備接到報文再判斷是否要回復。

那從設(shè)備是否只能一個呢。

如果是接到485總線上面，從站就可以有多個了。一般建議不超過32個。這個梗下期會聊的。

主設(shè)備要訪問哪個設(shè)備的時候呢，就根據(jù)站號來區(qū)分了。

不過，有時候呢，如果需要同時操作多個從設(shè)備，比如，想讓10個從設(shè)備同時開燈，怎么做比較合適呢。

逐個發(fā)送寫請求，那效率就有點慢了。

于是就有廣播站號的概念了。站號0代表廣播站號，當主站對站號0進行寫操作的時候，所有的從設(shè)備收到命令之后，一般只執(zhí)行，不回復。

第二個字段，是功能碼。

這個功能碼呢，我們換一個角度去講解。

我們回歸到協(xié)議本身，這個協(xié)議主要就是用于通信，采集和控制的。那采集什么數(shù)據(jù)呢。

就是位變量和數(shù)值變量。有只讀的，可讀可寫的。

其實到這里，我們基本就把modbus協(xié)議掌握了。

modbus ascii和modbus tcp 也離不了這幾個參數(shù)。

一般來說新手只要了解到這里，基本可以了。modbus 就算是入門了。

至于是要繼續(xù)還是從入門到放棄，就看緣分了。

筆者從事物聯(lián)網(wǎng)以來，接觸的設(shè)備支持modbus的，不在少數(shù)?？梢哉f，99%就只用到前面介紹的內(nèi)容，真的不能更多了。

所以，本文就不再深入講解modbus rtu更多的功能碼和內(nèi)容了。

國內(nèi)外常見的PLC，還有各種單片機做出來的控制器，基本也就圍繞0X，1X，4X，3X功能碼的這幾個功能碼。

所以當你網(wǎng)上搜索出來各種中英文介紹Modbus 協(xié)議，講一大堆，不知道哪些要看，哪些不要看。筆者的經(jīng)驗告訴我，不需要全都了解。

我們先看看讀的。

位寄存器比較特殊，8個位占一個字節(jié)。在Modbus回復的數(shù)據(jù)里，并不是用一個字節(jié)表示一個位寄存器。而是用一個位，表示一個位寄存器。

這樣讀20個寄存器，就需要3個字節(jié)了。

這樣從站回復的數(shù)據(jù)就是FF FF 0F了。

也就是從站是至少一個字節(jié)起回復，不夠一個字節(jié)的位，按一個字節(jié)回復。

大概的公式就是 位寄存器個數(shù)/8 得到字節(jié)個數(shù)，然后再看是否整除，如果不整除，有余數(shù)，則再補一個寄存器。

20/8=2，然后有余數(shù)，余數(shù)是4。所以是三個字節(jié)。最后一個字節(jié)，只取低4位有效。

4.[功能碼02]讀1X寄存器，地址10，讀16個寄存器

總結(jié)起來，Modbus協(xié)議，也就常見8種功能碼。由于多寫可以兼容單寫，甚至有的控制器，直接去掉單寫命令，用多寫實現(xiàn)，這樣就只有6種功能碼了。