Modbus TCP 协议全解析
在工业自动化领域，设备之间的通信协议至关重要，而 Modbus TCP 协议无疑是其中的佼佼者。今天，就让我们深入探讨 Modbus TCP 协议，揭开其神秘面纱，了解它如何在工业自动化中发挥关键作用。Modbus TCP 是 Modbus 协议在以太网环境下的应用，它基于 TCP/IP 协议栈，实现了设备之间的高效通信
（一）Modbus TCP 报文结构
Modbus TCP 报文由 MBAP 报文头和 PDU 两部分组成。MBAP 报文头包含传输标识、协议标识、长度和单元标识四个部分，用于确保通信的准确性和完整性。PDU 则包含了功能码和数据区，用于具体的操作指令和数据传输
MBAP 报文头包含以下四个部分：
传输标识（Transaction ID）：2 字节，用于标识请求和响应的配对。
协议标识（Protocol ID）：2 字节，通常为 0x0000，表示 Modbus TCP 协议。
长度（Length）：2 字节，表示从单元标识开始到报文结束的字节数。
单元标识（Unit ID）：1 字节，通常用于标识从机地址。
------------------功能码--------------------
01H（读线圈状态）：用于读取线圈寄存器的状态。
02H（读离散输入状态）：用于读取离散输入寄存器的状态。
03H（读保持寄存器）：用于读取保持寄存器的值。
04H（读输入寄存器）：用于读取输入寄存器的值。
05H（写单个线圈寄存器）：用于设置单个线圈的状态。
06H（写单个保持寄存器）：用于设置单个保持寄存器的值。
0FH（写多个线圈寄存器）：用于设置多个线圈的状态。
10H（写多个保持寄存器）：用于设置多个保持寄存器的值。
------------------数据区--------------------
起始地址：指定要操作的寄存器的起始地址。
寄存器数量：指定要操作的寄存器的数量。
字节数：指接下来的数据字节数。
数据值：指传输的数值（浮点数占2个寄存器）。
在 Modbus 协议中，一个寄存器通常等于2个字节、一个字节等于8位
------------------举例一--------------------
05 2B：传输标识
00 00：协议标识，0x0000，表示 Modbus TCP 协议
00 06（00 09）：长度表示从单元标识开始到报文结束的字节数
01 ：单元标识，通常用于标识从机地址
03：功能码
发送 ：05 2B00 0000 06010300 0000 03
00 00：寄存器的起始地址
00 03：寄存器的数量
功能码为03H、寄存器起始地址为0，在接收时会省略寄存器的起始地址和寄存器的数量
接收 ：05 2B00 0000 0901030600 0144 0D E0 00
06：指接下来的数据字节数
00 01：整数型（0x0001=1）
44 0D E0 00：浮点数567.5（高位在前）
------------------举例二--------------------
发送 ：10 3D 00 00 00 0D 01 10 00 64 00 03 06 00 02 44 05 20 00
接收 ：10 3D 00 00 00 06 01 10 00 64 00 03
10 3D：传输标识
00 00：协议标识，0x0000，表示 Modbus TCP 协议
00 0D（00 06）：长度表示从单元标识开始到报文结束的字节数(0x000D=13)
01 ：单元标识，通常用于标识从机地址
10：功能码（0x10=16）
00 64:寄存器的起始地址(0x0064=100)
00 03：寄存器的数量
06:指接下来的数据字节数
00 02：整数型（0x0002=2）
44 05 20 00：浮点数532.5（高位在前）