Modbus​协议​及其​工作​原理​介绍

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2023-3-9 15:18 上传

通过​这些​区块，​您​可以​限制​或​允许​访问​不同​的​数据​元素，​还​可以​在​应用​层​提供​简化​的​机制​来​访问​不同​的​数据​类型。

这些​区块​是​完全​概念​性的。​它们​可能​作为​独立​的​内存​地址​存在​于​给​定​的​系统​中，​但​也​可能​重叠。​例如，​线圈​1​可能​存在​于​与​保持​寄存器​1​所​代表​的​字​的​第​一位​相同​的​内存​中。​寻​址​方案​完全​由​从​设备​定义，​其​对​每​个​内存​区块​的​解释​是​设备​数据​模型​的​重要​组成​部分。

数据​模型​寻址
该​规范​将​每​个​区块​定义​为​包含​多​达​65,536 (216)​个​元素​的​地址​空间。​在​PDU​的​定义​中，​Modbus​定义​了​每​个​数据​元素​的​地址，​范围​是​从​0​到​65,535。​然而，​每​个​数据​元素​的​编号​从​1​到​n，​其中​n​的​最大值​为​65,536。​也就是说，​线圈​1​位于​地址​0​的​线圈​区块​中，​而​保持​寄存器​54​位于​从​设备​定义​为​保持​寄存器​的​内存​部分​中的​地址​53。

规范​允许​的​全部​范围​不需要​给​定​设备​实现。​例如，​设备​可能​会​选择​不​执行​线圈、​离散​量​输入​或​输入​寄存器，​而​只​使用​保持​寄存器​150​至​175​和​200​至​225。​这​是​完全​可以​接受​的，​而且​可以​通过​例外​来​处理​无效​的​访问​尝试。

数据​寻​址​范围
虽然​规范​将​不同​的​数据​类型​定义​为​存在​于​不同​的​区块​中，​并​为​每​种​类型​分配​一个​本地​地址​范围，​但​这​并不​一定能​转化​为​用于​记录​或​了解​给​定​设备​的​Modbus​可​访问​内存​的​直观​寻​址​方案。​为了​简化​对​内存​区块​位置​的​理解，​我们​引入​了​一种​编号​方案，​即​向​所​讨论​数据​的​地址​中​添加​前​缀。

例如，​在​设备​手册​中，​数据​项​不会​表示​为​位于​地址​13​的​保持​寄存器​14，​而是​表示​为​位于​地址​4,014、​40,014​或​400,014​的​数据​项。​在​这​几​种​情况​中，​第​一个​数字​都是​4，​表示​保持​寄存器，​其余​数字​则​用于​指定​地址。​4XXX、​4XXXX​和​4XXXXX​的​区别​取决​于​设备​所用​的​地址​空间。​如果​65,536​个​寄存器​全部​都在​使用，​应该​使用​4XXXXX​符号，​因为​它​支持​400,001​到​465,536​的​范围。​如果​只有​几个​寄存器​在​使用，​通常​的​做法​是​使用​4,001​到​4,999​的​范围。
在​这种​寻​址​方案​中，​每​种​数据​类型​都​被​分配​了​一个​前​缀，​如​表​2​所​示。

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线圈​的​前​缀​为​0，​这​意味​着​4001​的​引用​可能是​指​保持​寄存器​1​或​线圈​4001。​出于​这个​原因，​建议​所有​的​新​实现​都​使用​带​前​导​零​的​6​位​数​寻​址，​并​在​记录​时​注明​这​一点。​因此，​保持​寄存器​1​的​地址​为​400,001，​而​线圈​4001​的​地址​则为​004,001。

数据​地址​起始值
内存​地址​和​引用​编号​之间​的​差异​会​因​给​定​应用​程序​选择​的​索引​而​进一步​复杂​化。​如​前​所述，​保持​寄存器​1​位于​地址​0。​通常，​引用​编号​索引​从​1​开始，​这​意味​着​给​定​范围​的​起始​值​为​1。​因此，​400,001​即​表示​位于​地址​0​的​保持​寄存器​00001。​一些​实现​选择​以​0​作为​范围​起始​值，​即​400,000​表示​位于​地址​0​的​保持​寄存器。​表​3​展示​了​这个​概念。

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