一、Modbus Tcp協(xié)議
1、實現(xiàn)與配置
- 實現(xiàn)方式和ModbusRtu大體一致，只是報文不一樣
- 配置方式：新建產(chǎn)品時通訊協(xié)議選擇ModbusTcp或者ModbusTcpOverRtu協(xié)議，然后參考網(wǎng)關(guān)與子設(shè)備文檔配置
- 注意：
- 設(shè)備作為客戶端Client連接，請選擇ModbusTcpOverRtu，連接方式參考Tcp協(xié)議設(shè)備接入文檔，設(shè)備需要主動發(fā)送注冊包；
- 設(shè)備作為服務(wù)端Server連接，需要在設(shè)備詳情配置Modbus主機和端口，還需要配置輪詢?nèi)蝿?wù)，系統(tǒng)每一分鐘會去主動連接該設(shè)備并下發(fā)輪詢指令讀取數(shù)據(jù)，如果要下發(fā)寫指令，可以在指令下發(fā)配置，配置好后選擇相關(guān)指令手動下發(fā)；
- 設(shè)備作為客戶端Client連接，請選擇ModbusTcpOverRtu，連接方式參考Tcp協(xié)議設(shè)備接入文檔，設(shè)備需要主動發(fā)送注冊包；
2、Modbus Tcp報文
Modbus TCP 報文由以下幾個主要部分組成：
- MBAP 報文頭（Modbus Application Protocol Header）：
- 事務(wù)標識符（Transaction Identifier）：用于匹配請求和響應(yīng)，通常由客戶端生成。
- 協(xié)議標識符（Protocol Identifier）：固定為 0，表示 Modbus 協(xié)議。
- 長度（Length）：后續(xù)數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，包括單元標識符和 PDU （Protocol Data Unit）。
- 單元標識符（Unit Identifier）：用于標識從站設(shè)備。
- PDU（Protocol Data Unit）：
- 功能碼（Function Code）：指示要執(zhí)行的操作，如讀取、寫入等。
- 數(shù)據(jù)（Data）：根據(jù)功能碼的不同，包含相應(yīng)的操作數(shù)據(jù)。
讀取保持寄存器的請求報文可能如下：
事務(wù)標識符：0x0001
協(xié)議標識符：0x0000
長度：0x0006
單元標識符：0x01
功能碼：0x03
起始地址：0x0000
寄存器數(shù)量：0x0002響應(yīng)報文中，如果成功讀取到數(shù)據(jù)
事務(wù)標識符：0x0001
協(xié)議標識符：0x0000
長度：0x0005
單元標識符：0x01
功能碼：0x03
字節(jié)計數(shù)：0x04
數(shù)據(jù)：0x000A 0x000B事務(wù)標識符：
范圍值：0x0000 ~ 0xFFFF 即是 0-65535，如果超出范圍，會從0開始計算
最重要作用：作為報文的流水號
客戶端發(fā)送請求時會生成一個唯一的事務(wù)標識符，服務(wù)器在響應(yīng)時使用相同的事務(wù)標識符。這使得客戶端能夠?qū)⑹盏降捻憫?yīng)與之前發(fā)送的請求準確關(guān)聯(lián)起來，確保數(shù)據(jù)的對應(yīng)性和準確性。例如，客戶端同時發(fā)送了多個不同的請求，如果沒有事務(wù)標識符，客戶端將難以區(qū)分每個響應(yīng)對應(yīng)的是哪個請求。
采用順序遞增的方式為每個對設(shè)備狀態(tài)的讀取請求分配事務(wù)標識符。
這里建議每個設(shè)備都記錄一下自己的事務(wù)標識符，以便遞增。
例如在redis中記錄這個設(shè)備A輪詢時的事務(wù)標識符，從0開始，想客戶端下發(fā)一條報文(客戶端應(yīng)答后)，事務(wù)標識符自動+1
知道65535后，從0開始計算。客戶端并不會識別事務(wù)標識符，如果重復了客戶端也會有回復。
二、各功能碼示例
1. 0x01：讀線圈（云端輪詢）
請求：00 01 00 00 00 06 01 01 00 02 00 04（云端） 00 01：事務(wù)標識符 00 00：Modbus TCP協(xié)議 00 06：后面有00 06個字節(jié)數(shù)據(jù) 01：單元標識符 01：功能碼（讀線圈） 00 02：開始讀的數(shù)據(jù)的地址。從00 02開始讀數(shù)據(jù)。 00 04：注意這里不是讀到00 04，而是從開始位置讀00 04個數(shù)據(jù)。 這段報文就是請求讀從 00 00 開始的 00 08 個數(shù)據(jù)。
回應(yīng)：00 01 00 00 00 04 01 01 01 0E（設(shè)備） 00 01：事務(wù)標識符 00 00：Modbus TCP協(xié)議 00 04：后面有00 04個字節(jié)數(shù)據(jù) 01：單元標識符 01：功能碼 01：后面有01個字節(jié)的數(shù)據(jù) 0E：表示所讀地址的線圈全是2的位置是0，其余是1 說明：線圈是只有00和01兩種格式，所以圖中從2的位置開始讀到的4位數(shù)據(jù)是：1110（二進制），轉(zhuǎn)化為十六進制就是0E
2. 0x03：讀保持寄存器
請求：00 01 00 00 00 06 01 03 00 02 00 04（云端） 00 01：事務(wù)標識符 00 00：Modbus TCP協(xié)議 00 06：后面有00 06個字節(jié)數(shù)據(jù) 01：單元標識符 03：功能碼（讀保持寄存器） 00 02：開始讀的數(shù)據(jù)的地址。從00 02開始讀數(shù)據(jù)。 00 04：注意這里不是讀到00 04，而是從開始位置讀00 04個寄存器數(shù)據(jù)。 回應(yīng)：00 01 00 00 00 0B 01 03 08 00 00 00 37 00 00 00 00（設(shè)備） 00 01：事務(wù)標識符 00 00：Modbus TCP協(xié)議 00 09：后面有00 09個字節(jié)數(shù)據(jù) 01：單元標識符 03：功能碼 08：后面有08個字節(jié)的數(shù)據(jù)，后面的數(shù)據(jù)每兩位表示一個寄存器數(shù)據(jù)。 00 00：第一個寄存器數(shù)據(jù) 00 37：第二個寄存器數(shù)據(jù)，圖中我寫入的數(shù)據(jù)是55（十進制），這里是十六進制數(shù)據(jù) 00 00：第三個寄存器數(shù)據(jù) 00 00：第四個寄存器數(shù)據(jù)
3.寫(單)多個線圈
首先，將Modbus Slave中的從站地址設(shè)置為：01，寄存器線圈類型設(shè)置為：01 Coil Status（0x）。設(shè)置完成后單擊“OK”連接主站，并修改線圈的狀態(tài)。
最后，連接網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，并將示例中的報文復制到網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手中單擊“發(fā)送”，可以觀察到Modbus Slave中對應(yīng)的線圈狀態(tài)改變。
4.寫（單）多個保持寄存器
首先，將Modbus Slave中的從站地址設(shè)置為：01，寄存器線圈類型設(shè)置為：03 Holding Register（4x）。設(shè)置完成后單擊“OK”連接主站，并修改寄存器的值（此處輸入的值為十進制）。
最后，連接網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，并將示例中的報文復制到網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手中單擊“發(fā)送”，可以觀察到Modbus Slave中對應(yīng)的保持寄存器的值改變（此處會自動轉(zhuǎn)換成十進制顯示）。
