Modbus 常用功能码（01/02 03/04 05/06 10）用法 及常见数据类型

Modbus 是一种广泛使用的工业通信协议，它允许电子设备之间的数据交换。Modbus 协议中有许多功能码，下面我们将重点介绍常用的功能码（01、02、03、04、05、06、10）的用法及常见数据类型，并提供一些代码示例。

一、功能码简介

1. 功能码 01：读线圈状态
2. 用于读取一个或多个线圈的开关状态。

3. 响应数据为每个线圈一个位（0 或 1）。

4. 功能码 02：读离散输入状态

5. 用于读取一个或多个离散输入的状态，类似于功能码 01。

6. 返回的也是每个输入一个位。

7. 功能码 03：读保持寄存器

8. 用于读取一个或多个保持寄存器的值，寄存器的值为 16 位（两个字节）。

9. 返回的数据格式通常为两个字节一组。

10. 功能码 04：读输入寄存器

11. 用于读取设备的输入寄存器，通常是从传感器读取的值。

12. 返回的数据格式与功能码 03 类似。

13. 功能码 05：写单个线圈

14. 用于向单个线圈写入开关状态（打开或关闭）。

15. 功能码 06：写单个寄存器

16. 用于向单个保持寄存器写入值。

17. 功能码 10：写多个寄存器

18. 用于一次性写入多个保持寄存器。

二、常见数据类型

在 Modbus 通信中，常见的数据类型有： - 线圈：每个线圈用一个位表示，开则为 1，关则为 0。 - 离散输入：每个离散输入同样用一个位表示。 - 保持寄存器：每个寄存器为 16 位，可以存储整数、浮点数等。 - 输入寄存器：同样是 16 位，通常用于存储传感器的数据。

三、代码示例

以下是 Python 中使用 pymodbus 库进行 Modbus 通信的简单示例。

from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient

# 创建 Modbus TCP 客户端
client = ModbusTcpClient('192.168.1.10', port=502)
client.connect()

# 功能码 01：读取线圈状态
result = client.read_coils(0, 8)  # 从地址 0 开始读取 8 个线圈
print("线圈状态:", result.bits)

# 功能码 02：读取离散输入状态
result = client.read_discrete_inputs(0, 8)  # 从地址 0 开始读取 8 个离散输入
print("离散输入状态:", result.bits)

# 功能码 03：读取保持寄存器
result = client.read_holding_registers(0, 5)  # 从地址 0 开始读取 5 个寄存器
print("保持寄存器值:", result.registers)

# 功能码 04：读取输入寄存器
result = client.read_input_registers(0, 5)  # 从地址 0 开始读取 5 个输入寄存器
print("输入寄存器值:", result.registers)

# 功能码 05：写单个线圈
client.write_coil(0, True)  # 将地址 0 的线圈设置为 True（开）

# 功能码 06：写单个寄存器
client.write_register(0, 12345)  # 将地址 0 的寄存器设置为 12345

# 功能码 10：写多个寄存器
client.write_registers(1, [10, 20, 30])  # 将地址 1 处的寄存器设置为 10, 20, 30

# 关闭客户端
client.close()

四、总结

Modbus 协议为工业设备之间的通信提供了一种简单的方式。掌握常用的功能码及其使用方法，可以有效地进行设备监控和数据交换。通过代码示例可以看出，使用现有的库进行 Modbus 通信是相对简单的。希望这篇文章能帮助理解 Modbus 协议的基本用法。