Modbus是一種工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的通信協(xié)議，廣泛應(yīng)用于電子控制器和設(shè)備之間的通信。它最初由Modicon公司（現(xiàn)在的施耐德電氣）在1979年開發(fā)，因其簡單性、靈活性和開放性，成為了工業(yè)通信領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)之一。Modbus協(xié)議支持多種通信方式，包括串行通信和以太網(wǎng)通信。
Modbus功能碼作用
Modbus功能碼是Modbus消息幀的重要組成部分，用于指定消息幀中所要執(zhí)行的操作。功能碼占用一個(gè)字節(jié)，取值范圍是1到127，而異常狀態(tài)則通過功能碼加上0x80來表示。作用有很多如下:
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1.定義通信請求：功能碼明確了通信請求的性質(zhì)，是讀取數(shù)據(jù)、寫入數(shù)據(jù)還是執(zhí)行其他特定操作。 -
2.區(qū)分操作類型：功能碼區(qū)分了對不同類型的數(shù)據(jù)對象的操作，如線圈、離散輸入、保持寄存器和輸入寄存器。 -
3.確保協(xié)議一致性：功能碼的使用確保了不同設(shè)備和系統(tǒng)之間的通信遵循相同的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)互操作性。 -
4.簡化設(shè)備交互：通過預(yù)定義的功能碼，設(shè)備之間的交互變得更加簡單和直接，無需復(fù)雜的協(xié)商過程。 -
5.支持錯(cuò)誤檢測和異常處理：功能碼加上0x80可以表示異常響應(yīng)，幫助識(shí)別和處理通信過程中的錯(cuò)誤或異常情況。 -
6.提供通信靈活性：Modbus協(xié)議允許一定數(shù)量的用戶自定義功能碼，為特定應(yīng)用提供了靈活性。 -
7.促進(jìn)數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)化：功能碼確保了數(shù)據(jù)交換過程中的標(biāo)準(zhǔn)化，使得數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收都遵循預(yù)定的格式。 -
8.實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制和監(jiān)控：功能碼使得控制命令和監(jiān)控請求能夠在設(shè)備之間有效傳達(dá)，實(shí)現(xiàn)精確控制。 -
9.支持批量操作：某些功能碼允許執(zhí)行批量讀寫操作，提高了通信效率和數(shù)據(jù)處理速度。 -
10.促進(jìn)系統(tǒng)集成：功能碼的使用簡化了不同系統(tǒng)和設(shè)備之間的集成過程，因?yàn)樗鼈兛梢怨蚕硐嗤耐ㄐ耪Z言。 -
11.維護(hù)通信安全：雖然Modbus本身不提供加密通信，但功能碼的使用有助于識(shí)別和過濾非法或未授權(quán)的通信請求。 -
12.支持設(shè)備發(fā)現(xiàn)和配置：功能碼可以用于查詢設(shè)備信息，如從站ID、設(shè)備狀態(tài)等，有助于設(shè)備發(fā)現(xiàn)和配置過程。
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1.公共功能碼：由Modbus協(xié)會(huì)定義，具有唯一性，適用于所有設(shè)備，并有公開文檔支持。 -
2.用戶自定義功能碼：提供給用戶自定義使用，不保證唯一性。 -
3.保留功能碼：由于歷史原因，某些功能碼被保留，不作為公共使用。如:功能碼 22 至 64：這些功能碼被保留用作擴(kuò)展功能的備用
常見的Modbus公共功能碼及其功能
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0x01：讀取線圈狀態(tài)，用于獲取數(shù)字輸出的狀態(tài)。 -
0x02：讀取離散輸入狀態(tài)，用于獲取數(shù)字輸入的狀態(tài)。 -
0x03：讀取保持寄存器，用于獲取設(shè)備中的保持寄存器值。 -
0x04：讀取輸入寄存器，用于獲取設(shè)備中的輸入寄存器值。 -
0x05：寫單個(gè)線圈，用于控制單個(gè)數(shù)字輸出的狀態(tài)。 -
0x06：寫單個(gè)保持寄存器，用于設(shè)置單個(gè)保持寄存器的值。 -
0x15：寫多個(gè)線圈，用于同時(shí)控制多個(gè)數(shù)字輸出的狀態(tài)。 -
0x16：寫多個(gè)保持寄存器，用于同時(shí)設(shè)置多個(gè)保持寄存器的值。
功能碼操作可以分為兩種：位操作和字操作
總之，Modbus功能碼是實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議通信的基礎(chǔ)，它們定義了設(shè)備間消息交互的具體操作。了解和正確使用這些功能碼對于開發(fā)和維護(hù)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)至關(guān)重要。
