本章主要介紹以太網(wǎng)通訊的MODBUS TCP 通訊協(xié)議、自由格式通訊協(xié)議內(nèi)容。

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一.MODBUS TCP 通訊概述

MODBUS TCP 結(jié)合了以太網(wǎng)物理網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 以及以 MODBUS 作為應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表示方法。MODBUS TCP 通信報(bào)文被封裝于以太網(wǎng) TCP/IP 數(shù)據(jù)包中，MODBUS 協(xié)議規(guī)范一幀數(shù)據(jù)的最大長度為 256 個(gè)字節(jié)。

MODBUS TCP/IP 的通信系統(tǒng)中有兩種類型的設(shè)備：MODBUS TCP/IP 客戶端和服務(wù)器設(shè)備。

MODBUS 客戶端：

客戶端（TCP Client）主動(dòng)向服務(wù)器（TCP Server）發(fā)起連接請(qǐng)求，連接建立成功，僅允許客戶端主動(dòng)發(fā)起通訊請(qǐng)求。

以太網(wǎng)機(jī)型作為 MODBUS TCP 客戶端時(shí)，通過 S_OPEN 指令建立 TCP 連接，通過 M_TCP 指令發(fā)起 MODBUS 請(qǐng)求。

MODBUS 服務(wù)器：

服務(wù)器主動(dòng)監(jiān)聽 502 端口，等待客戶端連接請(qǐng)求，連接建立成功，響應(yīng)符合 Modbus TCP 協(xié)議規(guī)范的數(shù)據(jù)通訊請(qǐng)求。

以太網(wǎng)機(jī)型上電默認(rèn)開啟此服務(wù)，最大響應(yīng)不超過 4 個(gè) TCP 連接。

MODBUS 通訊功能碼

以信捷PLC為例：以太網(wǎng)機(jī)型支持 Modbus 通訊功能碼如下表所示：

02

自由格式通訊協(xié)議

基于以太網(wǎng)的自由通信分為兩大類：TCP 和 UDP，以太網(wǎng)機(jī)型采用 TCP 方式通信時(shí)可以作為 TCP客戶端（TCP 客戶端），也可以作為 TCP 服務(wù)端（TCP 服務(wù)器）。

1、作為 TCP 客戶端，主動(dòng)與 TCP 服務(wù)器建立 TCP 連接，并綁定套接字 ID。

2、作為 TCP 服務(wù)器，等待 TCP 客戶端與之建立 TCP 連接，并綁定套接字 ID。

3、使用 UDP，監(jiān)聽指定的本機(jī)端口，并綁定套接字 ID。

基于以上三種形式，可以實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)上的自由通信。自由格式通訊是以數(shù)據(jù)塊的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，受 PLC 緩存的限制，單次發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)量最大為 1000 個(gè)字節(jié)。

自由格式通訊的關(guān)鍵參數(shù)：

數(shù)據(jù)緩沖方式：8 位、16 位

1、選擇 8 位緩沖形式進(jìn)行通訊時(shí)，通訊過程中寄存器的高字節(jié)是無效的，PLC 只利用寄存器的低字節(jié)進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

2、選擇 16 位緩沖形式進(jìn)行通訊時(shí)，PLC 將接收的數(shù)據(jù)，先低字節(jié)再高字節(jié)儲(chǔ)存；PLC 發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)送低字節(jié)再發(fā)送高字節(jié)。

3、接收數(shù)據(jù)包長度大于設(shè)定接收長度時(shí)，數(shù)據(jù)按 16 位存儲(chǔ)方式存儲(chǔ)。

審核編輯：郭婷