（二）Modbus TCP協議使用說明

一、Modbus TCP數據幀

　　ModbusTCP的數據幀可分為兩部分：MBAP+PDU。

　　在 TCP/IP 上使用一種專用報文頭識別 MODBUS 應用數據單元。將這種報文頭稱為 MBAP 報文頭（MODBUS 協議報文頭）。這種報文頭提供一些與串列鏈路上使用的 MODBUS RTU 應用數據單元比較的差別 ：

1.  用 MBAP 報文頭中的單個位元組單元標識符取代 MODBUS 串列鏈路上通常使用的 MODBUS從地址域。這個單元標識符用於設備的通信，這些設備使用單個IP地址支持多個獨立Modbus終端單元，例如：網橋、路由器和網關。
2. 用接收者可以驗證完成報文的方式設計所有 MODBUS 請求和響應。對於 MODBUS PDU有固定長度的功能碼來說，僅功能碼就足夠了。對於在請求或響應中攜帶一個可變數據的功能碼來說，數據域包括位元組數。
   
3. 當在 TCP 上攜帶 MODBUS 時，即使將報文分成多個信息包來傳輸，辦事在 MBAP 報文頭上攜帶附加長度信息，以便接收者能識別報文邊界。顯式和隱式長度規則的存在以及CRC-32 差錯校驗碼的使用（在乙太網上）將對請求或響應報文產生極小的未檢出干擾。 

二、MBAP報文頭

　　原文鏈接：https://www.cnblogs.com/ioufev/articles/10830028.html

　　MBAP的長度為7個位元組，組成如下：

四、幀結構PDU

　　PDU由功能碼+數據組成。功能碼為1位元組，數據長度不定，由具體功能決定。

　　功能碼

　　Modbus的操作對象有四種：線圈、離散輸入、輸入寄存器、保持寄存器。

　　根據對象的不同，常用的Modbus的功能碼有：

　　0x01：讀線圈

　　在從站中讀1~2000個連續線圈狀態，ON=1,OFF=0

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數量H 數量L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 數據長度 數據（一個地址的數據為1位）
• 如：在從站0x01中，讀取開始地址為0x0002的線圈數據，讀0x0008位
  00 01 00 00 00 06 01 01 00 02 00 08
• 回：數據長度為0x01個位元組，數據為0x01，第一個線圈為ON，其餘為OFF
  00 01 00 00 00 04 01 01 01 01

　　0x05：寫單個線圈
　　將從站中的一個輸出寫成ON或OFF，0xFF00請求輸出為ON,0x000請求輸出為OFF

• 請求：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 輸出地址H 輸出地址L 輸出值H 輸出值L（共12位元組）
• 如：將地址為0x0003的線圈設為ON
  00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00
• 回：寫入成功
  00 01 00 00 00 06 01 05 00 03 FF 00

　　0x0F：寫多個線圈
　　將一個從站中的一個線圈序列的每個線圈都強製為ON或OFF，數據域中置1的位請求相應輸出位ON，置0的位請求響應輸出為OFF

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數量H 輸出數量L 位元組長度 輸出值H 輸出值L
• 響應：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 輸出數量H 輸出數量L

　　0x02：讀離散量輸入
　　從一個從站中讀1~2000個連續的離散量輸入狀態

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 數量H 數量L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 數據長度 數據（長度：9+ceil（數量/8））
• 如：從地址0x0000開始讀0x0012個離散量輸入
  00 01 00 00 00 06 01 02 00 00 00 12
• 回：數據長度為0x03個位元組，數據為0x01 04 00，表示第一個離散量輸入和第11個離散量輸入為ON，其餘為OFF
  00 01 00 00 00 06 01 02 03 01 04 00

　　0x04：讀輸入寄存器
　　從一個遠程設備中讀1~2000個連續輸入寄存器

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 數據長度 寄存器數據(長度：9+寄存器數量×2)
• 如：讀起始地址為0x0002，數量為0x0005的寄存器數據
  00 01 00 00 00 06 01 04 00 02 00 05
• 回：數據長度為0x0A，第一個寄存器的數據為0x0c，其餘為0x00
  00 01 00 00 00 0D 01 04 0A 00 0C 00 00 00 00 00 00 00 00

　　0x03：讀保持寄存器
　　從遠程設備中讀保持寄存器連續塊的內容

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 數據長度 寄存器數據(長度：9+寄存器數量×2)
• 如：起始地址是0x0000，寄存器數量是 0x0003
  00 01 00 00 00 06 01 03 00 00 00 03
• 回：數據長度為0x06，第一個寄存器的數據為0x21，其餘為0x00
  00 01 00 00 00 09 01 03 06 00 21 00 00 00 00

　　0x06：寫單個保持寄存器
　　在一個遠程設備中寫一個保持寄存器

• 請求：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12位元組）
• 響應：MBAP 功能碼 寄存器地址H 寄存器地址L 寄存器值H 寄存器值L（共12位元組）
• 如：向地址是0x0000的寄存器寫入數據0x000A
  00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A
• 回：寫入成功
  00 01 00 00 00 06 01 06 00 00 00 0A

　　0x10：寫多個保持寄存器
　　在一個遠程設備中寫連續寄存器塊（1~123個寄存器）

• 請求：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L 位元組長度 寄存器值（13+寄存器數量×2）
• 響應：MBAP 功能碼 起始地址H 起始地址L 寄存器數量H 寄存器數量L（共12位元組）
• 如：向起始地址為0x0000，數量為0x0001的寄存器寫入數據，數據長度為0x02，數據為0x000F
  00 01 00 00 00 09 01 10 00 00 00 01 02 00 0
• 回：寫入成功
  00 01 00 00 00 06 01 10 00 00 00 01

五、Modbus TCP示例報文

　　ModBusTcp與串列鏈路Modbus的數據域是一致的，具體數據域可以參考串列Modbus。這裡給出幾個ModbusTcp的鏈路解析說明，輔助新人分析報文。

　　原文鏈接：https://blog.csdn.net/mikasoi/article/details/81782159

　　1、數據請求

　　2、數據請求回覆

　　3、寫多個寄存器

　　4、寫多個寄存器響應