На раннем этапе мы подробно представили определение данных, функциональный код и модель Modbus, а также сравнение PDU трех протоколов.

В этом выпуске основное внимание уделяется Modbus TCP/IP, также известный как Modbus-TCP.,По сути это Modbus Protocol RTU, работающий в Ethernet с TCP-интерфейсом.

TCP/IP

TCP/IP,полное имяПротокол управления передачей и Интернет-протокол,этоModbus Обмен сообщениями TCP/IP обеспечивает среду передачи.

TCP/IPподдерживатьБольшое количество одновременных подключений,Таким образом, инициатор может выбрать, следует ли повторно установить соединение или повторно использовать активное соединение.

как мы уже знаем,TCP/IP используется для обмена блоками данных между компьютерами. Основная функция TCP — гарантировать получение всех отправленных пакетов данных, тогда как IP обеспечивает правильную адресацию и маршрутизацию сообщений.

TCP/IPКомбинацию можно просто назватьтранспортный протокол,Он не определяет значение данных или то, как данные интерпретируются.,ноModbus в сочетании с TCP/IP в качестве прикладного протокола может использоваться для интерпретации данных.。

IP-адрес и порт 502

Протокол MODBUS TCP/IP является ключевым методом связи в области промышленной автоматизации, и его реализация имеет решающее значение для обеспечения эффективной связи между устройствами.

В сети Ethernet,Адресом устройства является его IP-адрес. в целом,Устройства находятся в одной подсети,Последние две цифры IP-адреса разные,Например, используйте наиболее распространенныйМаска подсети 255.255.255.0час,IPАдрес192.168.1.100。

Интерфейс представляет собой сеть Ethernet.,передача данныхпротоколдаTCP/IP。

использовалTCPпортда：502。

Описание протокола Modbus TCP

Modbus TCP/IPна основеклиент и сервермодельная работа。Ведущая станция Modbus называется клиентом, а ведомая станция Modbus — сервером.Modbus TCP/IPклиент и серверпроходитьПорт 502Отправить и получитьModbusданные。

Теперь, если мы говорим о Modbus Структура сообщения TCP/IP,Он добавляет7 байтголова,называетсяРуководитель МБАП（Заголовок протокола приложения Modbus）,иPDU (блок данных протокола)。

Ниже приведен пример запроса Modbus RTU для получения значения аналогового входа AI для регистров хранения с номерами от 40108 до 40110 адреса устройства 17.

11 03 006B 0003 7687

Для приведенного выше идентификатора подчиненного устройства (11), если это протокол Modbus TCP, заголовок MBAP:

0001 0000 0006 11

Конкретное сравнение выглядит следующим образом:

Заголовок MBAP (заголовок приложения Modbus). Этот заголовок содержит следующие данные:

• идентификатор транзакции：устанавливается главным устройством2 байта для уникальной идентификации каждого запроса.。Можетдалюбое значение。Эти байты повторяются ведомым устройством в ответе.,Потому что ответы от ведомого устройства могут быть получены не в запрошенном порядке.
• идентификатор протокола：устанавливается главным устройством2 байта, всегда 00 00, соответствующие протоколу Modbus.
• длина：устанавливается главным устройством2 байта, определяющие количество последующих байтов в сообщении。отидентификатор объект в конец сообщения.
• идентификатор объекта：1 байт устанавливается ведущим устройством。Зависит ототоборудованиеповторить,Уникально идентифицирует ведомое устройство.

Итак, приведенный выше пример запроса указывает:

в:

В ответе от ведомого устройства Modbus TCP получаем:

0001 0000 0009 11 03 06 022B 0064 007F

в:

Выше:

Значение регистра аналогового выхода AO0 равно 02 2B в шестнадцатеричном виде или 555 в десятичном виде.

Значение регистра аналогового выхода AO1 равно 00 64 в шестнадцатеричном виде или 100 в десятичном виде.

Значение регистра аналогового выхода AO2 равно 00 7F в шестнадцатеричном формате или 127 в десятичном формате.

другой

Конкретное значение определений команд Modbus TCP,мыКод функции Modbusподробно описано в одном разделе,Здесь это повторяться не будет.

Подробное объяснение функциональных кодов протокола Modbus.

Мы также подробно представили механизм обработки ошибок запросов Modbus:

Код функции+0x80ответить на ошибку ответить для：

За исключением того, что Modbus TCP не требует CRC, LRC и проверки четности, конкретные коды ошибок соответствуют описанию ошибок протокола Modbus:

Методы обнаружения ошибок протокола Modbus: проверка четности, CRC (проверка циклическим избыточным кодом) и LRC (проверка продольного избыточного кода).

Кроме того, необходимо выделить следующие моменты:

• Modbus TCP/IP,насПросто нужно установить IP-адрес,вместо того, чтобы быть похожимModbus Установите скорость передачи данных, бит четности и биты данных, такие как RTU.
• Modbus TCP/IPиспользоватьидентификатор объектазаменятьModbus RTUвИдентификатор подчиненного устройства。
• Стек связи Modbus TCP/IP состоит из 5 из 7 уровней модели OSI.,соответственнодаПрикладной уровень, транспортный уровень, сетевой уровень, уровень канала передачи данных и физический уровень.。
• TCPсоединятьМожет быть создан только клиентом,иСервер не может инициировать TCP-транзакцию。сервердолжен оставаться открытымTCPсоединять,и закрывайте его после каждого сообщения Modbus. Клиент может закрыть соединение при необходимости,А также может обрабатывать сообщения с сервера.
• НекоторыйModbusоборудованиеМожет выступать в роли сервера и клиента,в этом случае,Можетпроходитьсоответственно用于клиент и Независимые соединения потоков данных сервера обеспечивают двустороннюю связь.
• Modbus TCP/IPИспользуйте порт 502 в качестве локального или удаленного порта.,Используется для отправки и получения сообщений от клиента и сервера. То есть,Порт 502 всегда зарезервирован как порт прослушивания или приема.
• Modbus TCP/IPоборудование Может在Не нужно ждать ответа/ответак тому жесервер Отправить несколько запросов,в этом случае,Можетиспользоватьидентификатор обработка сопоставляет запросы с соответствующими ответами.

Что касается подробного сравнения Modbus RTU и Modbus TCP, мы поделимся им в следующем выпуске, так что следите за обновлениями.

Справочные ссылки:

1. https://theautomization.com/what-is-modbus-tcp-ip/
2. https://ipc2u.com/articles/knowledge-base/detailed-description-of-the-modbus-tcp-protocol-with-command-examples/
3. https://www.gridconnect.com/blogs/news/modbus-tcp-vs-ethernet-ip-an-engineers-decision-making-guide