ModbusTCP協(xié)議報文詳細分析

ModbusTCP與ModbusUDP的報文格式是一樣的，它們之間的區(qū)別其實就是TCP與UDP的區(qū)別，因此下面就針對ModbusTCP的協(xié)議進行分析，ModbusTCP與ModbusRtu（ModbusASCII）之間的區(qū)別如下圖：

從上圖可以看出，ModbusTCP在Modbus串行通信的基礎(chǔ)上，去除了校驗（由于TCP本身就帶有校驗和）和設(shè)備地址（ModbusTCP弱化了設(shè)備地址，用IP地址來取代），再加上MBAP報文頭（占7 bytes），下面針對MBAP進行分析說明：（下表可左右滑動）

下面針對具體報文進行分析，Modbus協(xié)議在以太網(wǎng)鏈路上的報文格式如下所示：（下表可左右滑動）

有了以上理論基礎(chǔ)之后，下面針對各個功能碼進行詳細分析：

（二）讀取輸出線圈

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：讀取服務(wù)器1號從站輸出線圈，起始地址為0x13=19，對應(yīng)地址為00020，線圈數(shù)量為0x1B=27，即讀取1號從站輸出線圈，地址從00020-00046，共27個線圈的狀態(tài)值。

這里值得注意一下，協(xié)議中的起始地址指的是索引，后面的地址指的是具體地址，對于任意一個存儲區(qū)，索引都是從0開始的，但是對應(yīng)的具體地址，與存儲區(qū)是相關(guān)的，比如輸出線圈，0對應(yīng)00001；輸入線圈，0對應(yīng)10001；輸入寄存器，0對應(yīng)30001；保持寄存器，0對應(yīng)40001。

返回報文格式如下：

返回報文含義：返回服務(wù)器1號從站輸出線圈00020-00046，共27個線圈的狀態(tài)值，返回字節(jié)數(shù)為4個，分別為CD 6B B2 05。

CD=1100 1101 對應(yīng) 00020-00027

6B=0110 1011 對應(yīng) 00028-00035

B2=1011 0010 對應(yīng) 00036-00043

05=0000 0101 對應(yīng) 00044-00046

（三）讀取輸入線圈

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：讀取服務(wù)器1號從站輸入線圈，起始地址為0xC4=196，對應(yīng)地址為10197，線圈數(shù)量為0x1D=29，即讀取1號從站輸入線圈，地址從10197-10225，共29個線圈的狀態(tài)值。

返回報文格式如下：

返回報文含義：返回服務(wù)器1號從站輸入線圈10197-10225，共29個線圈的狀態(tài)值，返回字節(jié)數(shù)為4個，分別為CD 6B B2 05。

CD=1100 1101 對應(yīng) 10197-10204

6B=0110 1011 對應(yīng) 10205-10212

B2=1011 0010 對應(yīng) 10213-10220

05=0000 0101 對應(yīng) 10221-10225

（四）讀取保持寄存器

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：讀取服務(wù)器1號從站保持寄存器，起始地址為0x6B=107，對應(yīng)地址為40108，寄存器數(shù)量為0x02=2，即讀取1號從站保持寄存器，地址從40108-40109，共2個寄存器的數(shù)值。

返回報文格式如下：

返回報文含義：返回服務(wù)器1號從站保持寄存器40108-40109，共2個寄存器的數(shù)值，返回字節(jié)數(shù)為4個，分別為02 2B 01 06，40108對應(yīng)數(shù)值為0x022B，40109對應(yīng)數(shù)值為0x0106。

（五）讀取輸入寄存器

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：讀取服務(wù)器1號從站輸入寄存器，起始地址為0x6B=107，對應(yīng)地址為30108，寄存器數(shù)量為0x02=2，即讀取1號從站保持寄存器，地址從30108-30109，共2個寄存器的數(shù)值。

返回報文格式如下：

返回報文含義：返回服務(wù)器1號從站輸入寄存器30108-30109，共2個寄存器的數(shù)值，返回字節(jié)數(shù)為4個，分別為02 2B 01 06，30108對應(yīng)數(shù)值為0x022B，30109對應(yīng)數(shù)值為0x0106。

（六）預(yù)置單線圈

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：預(yù)置服務(wù)器1號從站單個線圈的值，線圈地址為0x00AC=172，對應(yīng)地址為00173，斷通標(biāo)志0xFF00表示置位，0x000表示復(fù)位，即置位1號從站輸出線圈00173。

返回報文格式如下：

返回報文含義：預(yù)置單輸出線圈原報文返回。

（七）預(yù)置單寄存器

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：預(yù)置服務(wù)器1號從站單個保持寄存器的值，寄存器地址為0x0087=135，對應(yīng)地址為40136，寫入值為0x039E，即預(yù)置1號從站保持寄存器40136值為0x039E。

返回報文格式如下：

返回報文含義：預(yù)置單保持寄存器原報文返回。

（八）預(yù)置多線圈

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：預(yù)置服務(wù)器1號從站多個線圈的值，線圈地址為0x0013=19，對應(yīng)地址為00020，線圈數(shù)為0x0A=10，寫入值為0xCD00，即預(yù)置1號從站線圈00020-00027=0xCD=1100 1101，00028-00029=0x00=0000 0000。

返回報文格式如下：

返回報文含義：預(yù)置多輸出線圈返回報文是在原報文基礎(chǔ)上除去字節(jié)數(shù)及具體字節(jié)后返回。

（九）預(yù)置多寄存器

發(fā)送報文格式如下：

發(fā)送報文含義：預(yù)置服務(wù)器1號從站多個寄存器的值，寄存器地址為0x0087=135，起始地址為40136，寄存器數(shù)量為0x02=2，結(jié)束地址為40137，寫入值為0xCD00和0x0A10，即預(yù)置1號從站寄存器40136=0x0105，40137=0x0A10。

返回報文格式如下：

返回報文含義：預(yù)置多保持寄存器返回報文是在原報文基礎(chǔ)上除去字節(jié)數(shù)及具體字節(jié)后返回。