1 簡(jiǎn)述

Modbus寄存器分為四種，如表1.1所示：

表1.1 寄存器分類

寄存器種類	數(shù)據(jù)類型	訪問類型	功能碼	PLC地址	寄存器地址
線圈寄存器	位	讀寫	01H 05H 0FH	00001-09999	0000H-FFFFH
離散輸入寄存器	位	只讀	02H	10001-19999	0000H-FFFFH
輸入寄存器	字	只讀	04H	30001-39999	0000H-FFFFH
保持寄存器	字	讀寫	03H 06H 10H	40001-49999	0000H-FFFFH

2 常用功能碼

Modbus中常用的功能碼有8個(gè)，可以分為位操作和字操作兩類，如表2.1所示：

表2.1 常用功能碼

功能碼	描述	PLC地址	寄存器地址	位/字操作	操作數(shù)量
01H	讀線圈寄存器	00001-09999	0000H-FFFFH	位操作	單個(gè)或多個(gè)
02H	讀離散輸入寄存器	10001-19999	0000H-FFFFH	位操作	單個(gè)或多個(gè)
03H	讀保持寄存器	40001-49999	0000H-FFFFH	字操作	單個(gè)或多個(gè)
04H	讀輸入寄存器	30001-39999	0000H-FFFFH	字操作	單個(gè)或多個(gè)
05H	寫單個(gè)線圈寄存器	00001-09999	0000H-FFFFH	位操作	單個(gè)
06H	寫單個(gè)保持寄存器	40001-49999	0000H-FFFFH	字操作	單個(gè)
0FH	寫多個(gè)線圈寄存器	00001-09999	0000H-FFFFH	位操作	多個(gè)
10H	寫多個(gè)保持寄存器	40001-49999	0000H-FFFFH	字操作	多個(gè)

3 讀線圈寄存器(01H)

功能碼01H讀取Modbus從機(jī)中線圈寄存器的狀態(tài)，可以是單個(gè)寄存器，或者多個(gè)連續(xù)的寄存器。

3.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，讀取的線圈寄存器的起始地址為0017H，讀取38個(gè)寄存器，指令如表3.1所示：

表3.1 讀線圈寄存器指令：

從機(jī)地址	功能碼	起始地址 高位	起始地址 低位	寄存器數(shù)量 高位	寄存器數(shù)量 低位	CRC高位	CRC低位
01	01	00	17	00	26	0D	D4

3.2 響應(yīng)

各線圈的狀態(tài)與數(shù)據(jù)內(nèi)容的每個(gè)bit對(duì)應(yīng)，1代表ON，0代表OFF。如果查詢的線圈數(shù)量不是8的倍數(shù)，則在最后一個(gè)字節(jié)的高位補(bǔ)0。

表3.2.1 讀線圈狀態(tài)的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	返回字節(jié)數(shù)	數(shù)據(jù)1	數(shù)據(jù)2	數(shù)據(jù)3	數(shù)據(jù)4	數(shù)據(jù)5	CRC高位	CRC低位
01	01	05	CD	6B	B2	0E	1B	44	EA

其中，第一個(gè)字節(jié)CDH對(duì)應(yīng)線圈0017H到001E的狀態(tài)，轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是11001101，其中bit0對(duì)應(yīng)0017H，bit7對(duì)應(yīng)001E，如表3.2.2所示：

表3.2.2 線圈0017H到001EH的狀態(tài)

001EH	001DH	001CH	001BH	001AH	0019H	0018H	0017H
1	1	0	0	1	1	0	1
ON	ON	OFF	OFF	ON	ON	OFF	ON

最后一個(gè)字節(jié)為1BH，對(duì)應(yīng)線圈0037H到003CH的狀態(tài)，轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是00011011，其中bit0對(duì)應(yīng)0037H，bit5對(duì)應(yīng)003CH，其余兩位用0填充，如表3.2.3所示：

表3.2.3 線圈0037H到003CH的狀態(tài)

003CH	003BH	003AH	0039H	0038H	0037H	0036H	0035H
0	0	0	1	1	0	1	1
填充	填充	OFF	ON	ON	OFF	ON	ON

4 讀離散輸入寄存器(02H)

功能碼02H讀取Modbus從機(jī)中離散輸入寄存器的狀態(tài)，可以是單個(gè)寄存器，或者多個(gè)連續(xù)的寄存器。

4.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，讀取的離散輸入寄存器的起始地址為00C4H，讀取22個(gè)寄存器，指令如表4.1所示：

表4.1 讀離散輸入寄存器指令：

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	寄存器數(shù)量高位	寄存器數(shù)量低位	CRC高位	CRC低位
01	02	00	C4	00	16	B8	39

4.2 響應(yīng)

各個(gè)離散輸入寄存器的狀態(tài)與數(shù)據(jù)內(nèi)容的每個(gè)bit對(duì)應(yīng)，1代表ON，0代表OFF。如果查詢的線圈數(shù)量不是8的倍數(shù)，則在最后一個(gè)字節(jié)的高位補(bǔ)0。

表4.2.1 讀離散輸入寄存器的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	返回字節(jié)數(shù)	數(shù)據(jù)1	數(shù)據(jù)2	數(shù)據(jù)3	CRC高位	CRC低位
01	02	03	AC	DB	35	22	88

其中，第一個(gè)字節(jié)ACH對(duì)應(yīng)00C4H到00CBH寄存器的狀態(tài)，轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是10101100，其中bit0對(duì)應(yīng)00C4H，bit7對(duì)應(yīng)00CB，如表4.2.2所示：

表4.2.2 寄存器00C4H到00CBH的狀態(tài)

00CBH	00CAH	00C9H	00C8H	00C7H	00C6H	00C5H	00C4H
1	0	1	0	1	1	0	0
ON	OFF	ON	OFF	ON	ON	OFF	OFF

最后一個(gè)字節(jié)為35H，對(duì)應(yīng)寄存器00D4H到00D9H的狀態(tài)，轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是00110101，其中bit0對(duì)應(yīng)00D4H，bit5對(duì)應(yīng)00D9H，其余兩位用0填充，如表4.2.3所示：

表4.2.3 寄存器00D4H到00D9H的狀態(tài)

00DBH	00DAH	00D9H	00D8H	00D7H	00D6H	00D5H	00D4H
0	0	1	1	0	1	0	1
填充	填充	ON	ON	OFF	ON	OFF	ON

5 讀保持寄存器(03H)

功能碼03H讀取Modbus從機(jī)中保持寄存器的數(shù)據(jù)，可以是單個(gè)寄存器，或者多個(gè)連續(xù)的寄存器。

5.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，讀取的保持寄存器的起始地址為006BH，讀取3個(gè)寄存器，指令如表5.1所示：

表5.1 讀保持寄存器指令：

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	寄存器數(shù)量高位	寄存器數(shù)量低位	CRC高位	CRC低位
01	03	00	6B	00	03	74	17

5.2 響應(yīng)

每個(gè)保持寄存器的長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)。保持寄存器之間，低地址寄存器先傳輸，高地址寄存器后傳輸。單個(gè)保持寄存器，高字節(jié)數(shù)據(jù)先傳輸，低字節(jié)數(shù)據(jù)后傳輸。

表5.2.1 讀保持寄存器的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	字節(jié)數(shù)	006BH高字節(jié)	006BH低字節(jié)	006CH高字節(jié)	006CH低字節(jié)	006DH高字節(jié)	006DH低字節(jié)	CRC高位	CRC低位
01	03	06	00	6B	00	13	00	00	F5	79

6 讀輸入寄存器(04H)

功能碼04H讀取Modbus從機(jī)中輸入寄存器的數(shù)據(jù)，可以是單個(gè)寄存器，或者多個(gè)連續(xù)的寄存器。

6.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，讀取的保持寄存器的起始地址為0008H，讀取2個(gè)寄存器，指令如表6.1所示：

表6.1 讀輸入寄存器指令：

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	寄存器數(shù)量高位	寄存器數(shù)量低位	CRC高位	CRC低位
01	04	00	6B	00	02	00	17

6.2 響應(yīng)

每個(gè)輸入寄存器的長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)。輸入寄存器之間，低地址寄存器先傳輸，高地址寄存器后傳輸。單個(gè)輸入寄存器，高字節(jié)數(shù)據(jù)先傳輸，低字節(jié)數(shù)據(jù)后傳輸。

表6.2.1 讀輸入寄存器的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	字節(jié)數(shù)	0008H高字節(jié)	0008H低字節(jié)	0009H高字節(jié)	0009H低字節(jié)	CRC高位	CRC低位
01	04	04	00	0A	00	0B	9A	41

7 寫單個(gè)線圈寄存器(05H)

功能碼05H寫單個(gè)線圈寄存器，F(xiàn)F00H請(qǐng)求線圈處于ON狀態(tài)，0000H請(qǐng)求線圈處于OFF狀態(tài)。

7.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，線圈寄存器的地址為00ACH，使其處于ON狀態(tài)的指令如表7.1所示：

表7.1 寫單個(gè)線圈指令：

從機(jī)地址	功能碼	寄存器地址高位	寄存器地址低位	數(shù)據(jù)高位	數(shù)據(jù)低位	CRC高位	CRC低位
01	05	00	AC	FF	00	4C	1B

7.2 響應(yīng)

如果寫入成功，返回發(fā)送的指令，即010500ACFF004C1B。

8 寫單個(gè)保持寄存器(06H)

功能碼06H寫單個(gè)保持寄存器。

8.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，保持寄存器的地址為0001H，數(shù)據(jù)位0003H，指令如表8.1所示：

表8.1 寫單個(gè)保持寄存器指令：

從機(jī)地址	功能碼	寄存器地址高位	寄存器地址低位	數(shù)據(jù)高位	數(shù)據(jù)低位	CRC高位	CRC低位
01	06	00	01	00	03	98	0B

8.2 響應(yīng)

如果寫入成功，返回發(fā)送的指令，即010600010003980B。

9 寫多個(gè)線圈寄存器(0FH)

功能碼0FH寫多個(gè)線圈寄存器。如果對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位為1，表示線圈狀態(tài)為ON；如果對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位為0，表示線圈狀態(tài)為OFF。線圈寄存器之間，低地址寄存器先傳輸，高地址寄存器后傳輸。單個(gè)線圈寄存器，高字節(jié)數(shù)據(jù)先傳輸，低字節(jié)數(shù)據(jù)后傳輸。如果寫入的線圈寄存器的個(gè)數(shù)不是8的倍數(shù)，則在最后一個(gè)字節(jié)的高位補(bǔ)0。

9.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，線圈寄存器的起始地址為0013H，寫入10個(gè)寄存器，指令如表9.1.1所示：

表9.1.1 寫入多個(gè)線圈寄存器指令

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	數(shù)量高位	數(shù)量低位	字節(jié)數(shù)	數(shù)據(jù)1	數(shù)據(jù)2	CRC高位	CRC低位
01	0F	00	13	00	0A	02	CD	01	72	CB

其中，CDH對(duì)應(yīng)線圈0013H到001AH的內(nèi)容，01H對(duì)應(yīng)線圈001B到001CH的內(nèi)容，未使用位用0填充。

此時(shí)，線圈寄存器的內(nèi)容如表9.1.2所示：

表9.1.2 線圈寄存器0013H到001CH的內(nèi)容

001AH	0019H	0018H	0017H	0016H	0015H	0014H	0013H
1	1	0	0	1	1	0	1

0022H	0021H	0020H	001FH	001EH	001DH	001CH	001BH
0	0	0	0	0	0	0	1

9.2 響應(yīng)

如果寫入成功，返回寫入的寄存器數(shù)量，如表9.2所示：

表9.2 寫多個(gè)線圈寄存器的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	數(shù)量高位	數(shù)量低位	CRC高位	CRC低位
01	0F	00	13	00	0A	24	09

10 寫多個(gè)保持寄存器(10H)

功能碼10H寫多個(gè)保持寄存器，其中每個(gè)保持寄存器的長(zhǎng)度為兩個(gè)字節(jié)。

10.1 發(fā)送

假設(shè)從機(jī)地址為01H，保持寄存器的起始地址為0001H，寫入2個(gè)寄存器，指令如表10.1所示：

表10.1 寫入多個(gè)保持寄存器指令

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	數(shù)量高位	數(shù)量低位	字節(jié)數(shù)	0001H高位	0001H低位	0002H高位	0002H低位	CRC高位	CRC低位
01	10	00	01	00	02	04	00	0A	01	02	92	30

10.2 響應(yīng)

如果寫入成功，返回寫入的寄存器數(shù)量，如表10.2所示：

表10.2 寫多個(gè)保持寄存器的返回結(jié)果

從機(jī)地址	功能碼	起始地址高位	起始地址低位	數(shù)量高位	數(shù)量低位	CRC高位	CRC低位
01	10	00	01	00	02	10	08