ModbusTCP通讯协议.doc

Modbus TCP通讯协议
一、 适用范围及默认规范
此Modbus TCP协议适用于EIO、ADC系列产品。协议中所有数值如无特殊说明，均为16进制。Modbus浮点数为标准的IEEE格式， Modbus 32位长整数据为4字节无符号整数（unisigned long）组态软件支持此Modbus TCP协议，可以直接使用。

二、 读开关量输入
1. 功能码、寄存器地址、偏移
功能码：01
地址：两个地址，分别用于读入全部开关量状态或单独读一路开关量输入状态。描述如下。
[0A]--读全部开关量输入状态。
[3C]--读第1路开关量输入状态，递增1为下一路，如3D为第二路。以此类推。
地址偏移：可为任意值，建议为0000。
在使用组态软件时，正确填写地址，地址偏移填写任意值即可。

2. Modbus TCP格式（网口）
读全部开关量输入状态发送报文：[0000000000] [06] [01] [01] [000A] [0001]
读第1路开关量输入状态发送报文：[0000000000] [06] [01] [01] [003C] [0000]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[06]：剩余数据长度，说明还剩6个字节等待接收。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[01]：Modbus TCP 功能码01
[00 0A]或[00 3C]：寄存器地址，高位字节在前，低位字节在后。
[00 00]：寄存器地址偏移，设备忽略此数据，只设置寄存器地址即可工作，设置成0000即可。

读全部开关量输入状态应答报文：[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [42]
读一路开关量输入状态应答报文：[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [01]
[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[04]：剩余数据长度，说明还剩4个字节等待接收。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[01]：Modbus TCP 功能码01
[01]：返回字节数，1个字节的8个bit对应8路输入，接通/低电平时，对应的bit置1，否则置0。8路输入设备返回01，16路输入设备返回02，以此类推。
[42]或[01]：对于读全部开关量输入状态报文，此处为开关量输入状态字节，bit0对应input1，接通/低电平为1，否则为0。此处为0100 0010，说明Input2、Input7为接通或低电平状态。其他为断开或高电平状态。
对于读一路开关量输入状态报文，此字节为01说明为接通/低电平状态，00为断开/高电平状态。

三、 读模拟量、温湿度输入（保持寄存器）
1. 功能码、寄存器地址、偏移
功能码：03
地址：不同类型及格式的模量输入，具体描述如下。
[29]--读温湿度及传感器状态，特殊编程格式，不支持组态软件。
[2A]--读温度值，地址偏移可以为任意值，建议设置为0000。标准Modbus浮点数格式，支持组态软件。
[2B]--读湿度，地址偏移可以为任意值，建议设置为0000。标准Modbus浮点数格式，支持组态软件，
[2C]--读露点，地址偏移可以为任意值，建议设置为0000。标准Modbus浮点数格式，支持组态软件。
[46]--读模指定路数的模数通道值，地址偏移指出要读取的几路输入，最小为1，最大为设备支持的模数输入路数。标准Modbus浮点数格式，支持组态软件。
[47]--一次读取全部输入通道的模数值，地址偏移为任意值，建议设置为0000，标准Modbus浮点数格式，支持组态软件。
[50]--读第1路模数值，递增1（如51）为第2路，以此类推最大为50+设备最大模拟量输入路数，地址偏移为任意值，建议设置为0000。标准Modbus浮点数格式，支持组态软件。
地址偏移：参照寄存器说明设置。

2. Modbus TCP格式（网口）
读专用格式温湿度输入发送报文：[0000000000][06][01][03][0029][0001]
读标准格式温度输入发送报文：[0000000000][06][01][03][002A][0000]
读第1路模拟量输入发送报文：[0000000000][06][01][03][0050][0000]
一次读2路模拟量输入发送报文：[0000000000][06][01][03][0046][0002]
一次读所有模拟量输入发送报文：[0000000000][06][01][03][0047][0000]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[06]：剩余数据长度，说明整个报文还剩6个字节。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[03]：Modbus TCP 功能码03
[0029]：寄存器地址，高位字节在前，低位字节在后。参考寄存器地址说明。
[0000]：寄存器地址偏移，参考寄存器地址说明

读专用格式温湿度输入应答报文：[0000000000][08] [01][03][05] [<1025><2A3B><00>]
读标准格式温度输入应答报文：[0000000000][07][01][03][04][412828F4]
读第1路模拟量输入应答报文：[0000000000][07][01][03][04][00040879]
读2路模拟量输入应答报文：[0000000000][0B][01][03][08][000408C6][00079F2C]
读所有模拟量输入应答报文：[0000000000][0F][01][03][0C][0004077D][00079FF4][00000773]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[08]：剩余数据长度，此处说明还剩8个字节等待接收。使用组态软件时，自动设置。0B还剩11个字节，0F还剩15个字节。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[03]：Modbus TCP 功能码03
[05]：结果数据长度，由发送报文的寄存器地址决定。例如，05为5个有效数据字节。04为4个字节，一个模数通道或标准浮点数（温湿度）值用4个字节，所以返回1个通道值用4个字节。08为2个通道模数值8个字节。
[<1025><2A3B><00>]、[412828F4]或[00040879]：温湿度或模数值。描述如下。

[<1025><2A3B><00>]：非标准格式温湿度值。<1025>第1个字节为温度整数，第2个字节为温度小数。温度整数为10，小数为25，温度值为：16.37摄氏度。
<2A3B>第1个字节为湿度整数，第2个字节为湿度小数。湿度整数为2A，小数为3B，湿度值为42.56%。<00>传感器状态字节：0-传感器正常，温湿度值有效。其他值为传感器错误，温湿度值无效。
[412828F4]：温度、湿度、露点数据，Modbus浮点数格式。
[00040879]：模数采样结果值，Modbus 32位长整数据。

四、 单独设置一个开关量/TTL输出状态
1. 功能码、寄存器地址、偏移
功能码：05
地址：1E至1E加设备最大输出路数（0起），例如第1路为1E，第8路为25。
地址偏移：此功能码不需要地址偏移。
控制数据：FF00-接通或为低电平，0000-断开或高电平

2. Modbus TCP格式（网口）
设置第8路输出为接通或TTL为低电平报文：
[00 00 00 00 00][06][01][05][0025][FF00]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[06]：剩余数据长度，说明整个报文还剩6个字节。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[05]：Modbus TCP 功能码05
[0025]：寄存器地址，高位字节在前，低位字节在后。第8路=1E+07=25
[FF00]：将第8路输出设置为接通或低电平。0000为断开或高电平。

如果设备正确执行了指令，将原样返回接收到的报文，应答报文：[00 00 00 00 00][06][01][05][0025][FF00]

五、 设置多个开关量/TTL输出状态
1. 功能码、寄存器地址、地址偏移
功能码：0F
地址：64
控制路数（地址偏移）：1至最大路数的输出

2. Modbus TCP格式（网口）
设置全部8路输出为接通/设置TTL为低电平报文：
[0000000000][08][01][0F][0064][0008][01][FF]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[08]：剩余数据长度，说明整个报文还剩8个字节。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[0F]：Modbus TCP 功能码0F
[0064]：寄存器地址，高位字节在前，低位字节在后。
[0008]：同时设置8路输出状态。
[01]：控制数据字节个数
[FF]：控制数据字节，1个字节控制8路输出，字节中置1位对应的开关量输出将控制为接通或低电平状态。如bit0=1，Outuput1为接通或低电平状态。FF为设置所有8个通道全部接通或低电平状态。
如果设备正确执行了指令，将原样返回接收到的报文，应答报文：[0000000000][08][01][0F][0064][0008][01][FF]

六、 读开关量输出状态
1. 功能码、寄存器地址、偏移
此报文使用第一节的01功能码，地址不同。
功能码：01
地址：64 地址偏移：小于最大输出路数即可，建议为0000。
在使用组态软件时，正确填写地址，地址偏移填写任意值即可。

2. Modbus TCP格式（网口）
读开关量输入发送报文：[0000000000][06][01][01][0064][0000]

[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[06]：剩余数据长度，说明还剩6个字节等待接收。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[01]：Modbus TCP 功能码01
[00 64]：寄存器地址，高位字节在前，低位字节在后。
[00 00]：为00

设备应答报文：[00 00 00 00 00 04 01 01 01 D5]
[00 00 00 00 00]：Modbus TCP报文头，简化为全0即可。使用组态软件时，自动设置。
[04]：剩余数据长度，说明还剩4个字节等待接收。使用组态软件时，自动设置。
[01]：子设备ID。Modbus TCP忽略。
[01]：Modbus TCP 功能码01
[01]：返回字节数，1个字节的8个bit对应8路输出，接通/低电平时，对应的bit置1，否则置0。8路输出设备返回01，16路输入设备返回02，以此类推。
[D5]：开关量输入状态字节，bit0对应Output1，接通/低电平为1，否则为0。此处为11010101，说明Output1、Output3、Output5、Output7、Output8为接通或低电平状态。其他为断开或高电平状态。
输出状态为设备保存的值，如果硬件损坏，这个值将无法反映输出的实际情况。

七、 组态软件设置，以组态王为例
1. 设备定义
使用京金华、莫迪康或其他厂家的通用型ModbusTCP驱动即可。

2. 开关量输入

数据类型：bit
第一路输入寄存器为061
第二路输入寄存器为062
以此类推

3. 开关量输出

数据类型：bit
使用单独读取一路开关量输入报文。
第一路输输出寄存器为031
第二路输入寄存器为032
以此类推

4. 定义温湿度变量

s
数据类型：float
使用Modbus标准格式寄存器，
读第一路温度值寄存器为90043
读第一路湿度值寄存器为90044
读第一路露点值寄存器为90045

5. 定义模拟量变量

定义第一路模拟量输入，寄存器为：90081
定义第二路模拟量输入，寄存器为：90082