【文章內(nèi)容簡介】 即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。其它設備（從設備）根據(jù)主設備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應反應。典型的主設備：主機和可編程儀表。典型的從設備：可編程控制器。 主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一消息作為回應，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應。Modbus 協(xié)議建立了主設備查詢的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、一錯誤檢測域。 從設備回應消息也由Modbus 協(xié)議構成，包括確認要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和一錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生一錯誤，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發(fā)送出去。 在其它網(wǎng)絡上，控制器使用對等技術通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨的通信過程中，控制器既可作為主設備也可作為從設備。提供的多個內(nèi)部通道可允許同時發(fā)生的傳輸進程。 在消息位，Modbus 協(xié)議仍提供了主—從原則，盡管網(wǎng)絡通信方法是“對等”。如果一控制器發(fā)送一消息，它只是作為主設備，并期望從從設備得到回應。同樣，當控制器接收到一消息，它將建立一從設備回應格式并返回給發(fā)送的控制器 查詢—回應周期 圖21 主從 查詢回應周期表（1）查詢 查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如功能代碼03是要求從設備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。 （2）回應 如果從設備產(chǎn)生一正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數(shù)據(jù)段包括了從設備收集的數(shù)據(jù)：象寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的，同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內(nèi)容是否可用。 主站/從站通信時序圖 圖22主站/從站通訊時序圖23從站狀態(tài)圖對上面的狀態(tài)圖的一些解釋: l 狀態(tài) “空閑” = 沒有等待的請求。這是電源上電后的初始狀態(tài)。l 當收到一個請求時，子節(jié)點在處理請求中要求的動作前檢驗報文包。不同的錯誤可以發(fā)生于: 請求的格式錯，非法動作，…… 當檢測到錯誤時，必須向主節(jié)點發(fā)送應答。l 當要求的動作完成后，單播報文要求必須格式化一個應答并發(fā)往主節(jié)點。l 如果子節(jié)點在接收到的幀中檢測到錯誤， 則沒有響應返回到主節(jié)點。l 任何子節(jié)點均應該定義并管理Modbus 診斷計數(shù)器以提供診斷信息。通過使用Modbus診斷功能碼，可以得到這些計數(shù)值。 MODBUS協(xié)議定義了一個與基礎通信層無關的簡單協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。特定總線或網(wǎng)絡上的MODBUS協(xié)議映射能夠在應用數(shù)據(jù)單元（ADU）上引入一些附加域。圖24通用MODBUS幀啟動MODBUS事務處理的客戶機創(chuàng)建MODBUS應用數(shù)據(jù)單元。功能碼向服務器指示將執(zhí)行哪種操作。MODBUS協(xié)議建立了客戶機啟動的請求格式。用一個字節(jié)編碼MODBUS數(shù)據(jù)單元的功能碼域。有效的碼字范圍是十進制1255（128255為異常響應保留）。當從客戶機向服務器設備發(fā)送報文時，功能碼域通知服務器執(zhí)行哪種操作。向一些功能碼加入子功能碼來定義多項操作。從客戶機向服務器設備發(fā)送的報文數(shù)據(jù)域包括附加信息，服務器使用這個信息執(zhí)行功能碼定義的操作。這個域還包括離散項目和寄存器地址、處理的項目數(shù)量以及域中的實際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。在某種請求中，數(shù)據(jù)域可以是不存在的（0長度），在此情況下服務器不需要任何附加信息。功能碼僅說明操作。如果在一個正確接收的MODBUS ADU中，不出現(xiàn)與請求MODBUS功能有關的差錯，那么服務器至客戶機的響應數(shù)據(jù)域包括請求數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)與請求MODBUS功能有關的差錯，那么域包括一個異常碼，服務器應用能夠使用這個域確定下一個執(zhí)行的操作。例如，客戶機能夠讀一組離散量輸出或輸入的開/關狀態(tài)，或者客戶機能夠讀/寫一組寄存器的數(shù)據(jù)內(nèi)容。當服務器對客戶機響應時，它使用功能碼域來指示正常（無差錯）響應或者出現(xiàn)某種差錯（稱為異常響應）。對于一個正常響應來說，服務器僅對原始功能碼響應。圖25Modbus事物處理（無差錯）圖26Modbus事物處理（異常響應）控制器能設置為兩種傳輸模式（ASCII或RTU）中的任何一種在標準的Modbus網(wǎng)絡通信。用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗方式等），在配置每個控制器的時候，在一個Modbus網(wǎng)絡上的所有設備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。 RTU模式當控制器設為在Modbus網(wǎng)絡上以RTU（遠程終端單元）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。這種方式的主要優(yōu)點是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。 代碼系統(tǒng) ?8位二進制，十六進制數(shù)0...9，A...F ?消息中的每個8位域都是一個兩個十六進制字符組成 每個字節(jié)的位 ?1個起始位 ?8個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送 ?1個奇偶校驗位，無校驗則無 ?1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時） 錯誤檢測域 ? CRC(循環(huán)冗長檢測) ASCII傳輸模式 當控制器設為在Modbus網(wǎng)絡上以ASCII（美國標準信息交換代碼）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)都作為兩個ASCII字符發(fā)送。這種方式的主要優(yōu)點是字符發(fā)送的時間間隔可達到1秒而不產(chǎn)生錯誤。 代碼系統(tǒng) ?十六進制，ASCII字符0...9，A...F ?消息中的每個ASCII字符都是一個十六進制字符組成每個字節(jié)的位 ?1個起始位 ?7個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送 ?1個奇偶校驗位，無校驗則無 ?1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時） 錯誤檢測域 ?LRC(縱向冗長檢測) ASCII報文幀由發(fā)送設備將Modbus 報文構造為帶有已知起始和結束標記的幀。這使設備可以在報文的開始接收新幀，并且知道何時報文結束。不完整的報文必須能夠被檢測到而錯誤標志必須作為結果被設置。報文幀的地址域含有兩個字符。在 ASCII 模式， 報文用特殊的字符區(qū)分幀起始和幀結束。一個報文必須以一個‘冒號’ ( : ) (ASCII 十六進制3A )起始，以‘回車換行’ (CR LF) 對(ASCII十六進制0D 和0A) 結束。對于所有的域，允許傳送的字符為十六進制0–9， A–F (ASCII 編碼)。設備連續(xù)的監(jiān)視總線上的‘冒號’ 字符。當收到這個字符后，每個設備解碼后續(xù)的字符一直到幀結束。報文中字符間的時間間隔可以達一秒。如果有更大的間隔，則接受設備認為發(fā)生了錯誤。下圖顯示了一個典型的報文幀必然的， Modbus ASCII 幀的最大尺寸為513 個字符圖27AS