【Modbus协议】
Modbus协议是OSI模型的第七层的应用层通讯协议，界说了不同类型设备间交流信息办法，以及信息的格局。
【Modbus工作办法】
Modbus的工作办法是恳求/应对，每次通讯都是主站先发送指令，可所以播送，或是向特定从站的单播，从站呼应指令，并按要求应对，或许陈述反常。当主站不发送恳求时，从站不会自己宣布数据，从站和从站之间不能直接通讯。
【Modbus报文格局】
Modbus协议的报文（或帧）的根本格局是：表头 + 功用码 + 数据区 + 校验码
功用码和数据区在不同类型的网络都是固定不变的，表头和校验码则因网络底层的完成办法不同而有所差异。表头包含了从站的地址，功用码告知从站要履行何种功用，数据区是详细的信息。图1是一次恳求和应对的进程。
【Modbus数据交流示例】
先以串行通讯的Modbus为例（留意Modbus TCP的报文表头和校验码是不相同的），主站发送了：09 03 00 04 00 03 XX。主站告知从站09，我要读取的地址偏移为4、5、6的Holding Register的数值。其间”03″是读Holding Register的功用码，”00 04 00 01″是数据区，”00 04″是寄存器的地址，”00 03″阐明要连续读三个寄存器的值。”XX”代表最终的校验位，校验办法是LRC或CRC。从站收到信息后，就从对应的寄存器找到数值，回复：09 03 06 02 2B 00 01 00 64 XX。从站答复，该地址偏移为4的寄存器值为02 2B，地址偏移为5的寄存器值为00 01，地址偏移为6的寄存器值为00 64。其间”09 03″是仿制了主站发来的地址和功用码，”06″代表接下来的数据共有6个字节。假如从站收到了一个过错的恳求，例如发现要读的寄存器地址是过错的，则回复：09 83 02 XX。其间”83″是把功用码”03″的最高方位1，告知主站产生了反常，”02″是反常码，阐明产生了无效地址的反常。
【Modbus的四种数据类型】
Coil：巨细只要1位，ON或OFF，可读可写，既可所以一个输出量输出点，也可所以数字量输入点，有用的地址规模是1-9999。Input Status：巨细只要1位，ON或OFF，只读，即数字量输出点，有用地址规模是10001-19999。Input Register：16位的寄存器，只读，能够用作模拟量或16位打包输入点，有用地址规模是30001-39999。Holding Register：16位的寄存器，可读可写，既可所以一个模拟量或16位打包输入点，也可所以模拟量或16位打包输出点，有用地址规模是40001-49999。在 PLC或DCS上用点名符号不同的变量，在Modbus则以数据地址来符号每个点。以上所说的地址都是参阅地址，而不是实践的物理地址。上述的地址是在设备中的地址，依照PLC的习气从1开端递加，而Modbus报文中是从0开端递加。例如地址偏移为4、5、6的Holding Register，其实是指参阅地址是40005、40006、40007的寄存器。
【Modbus TCP、Modbus RTU和Modbus ASCII的差异】
关于不同类型的网络，Modbus的第7层完成是相同的，差异在于基层的完成办法，常见的有TCP/IP和串行通讯两种。Modbus TCP根据以太网和TCP/IP协议，Modbus RTU和Modbus ASCII则是运用异步串行传输（一般是RS-232/422/485）。
关于Modbus TCP而言，主站一般称为Client，从站称为Server；而关于Modbus RTU和Modbus ASCII来说，主站是Master，从站是Slave。如图2所示，串行传输的物理层是RS-485或RS-232，数据链路层是Modbus的串行传输协议；Modbus TCP的1、2、3、4层完成和日常所见的以太网、因特网相同。Modbus默许选用的TCP端口号是502。图3阐明晰Modbus TCP的改动：
- 取消了校验位。数据链路层上就进行了CRC-32的校验，TCP/IP是面向衔接的可靠性的协议，因而没必要再加上校验位。
- Slave 地址换成了Unit Identifier。当网络里的设备满是运用TCP/IP，这个地址是没有意义的，由于IP就能进行路由寻址。假如网络里还有串行通讯的设备，则需求网关来完成Modbus TCP到Modbus RTU或ASCII之间的协议转化，这时用Unit Identifier来标识网关后边的每个串行通讯设备。
- Length是指后边的字节总数。实践上数据区的长度是能确认的，有的功用码就能够确认数据区的长度，有的功用码虽不能确认数据区长度，可是数据区有字节计数，拜见上文举的从站应对的比如。表头添加的Length是为了应对有些情况下TCP/IP协议会将应用层的数据拆包传输。
- Transaction Identifier和Protocol Identifier由Client生成，Server的呼应将仿制这些参数。
【RTU和ASCII的差异】
RTU形式下，一个字节的数据，传输的便是一个字节。ASCII形式下，相同一个字节数据用了两个字节来传输。例如，要传输数字0x5B，RTU传输的是0101 1011（二进制），而ASCII传输的是00110101和01000010。可见，ASCII传输的速率是RTU的一半。ASCII形式选用LRC校验，RTU形式选用16位CRC校验。
【Modbus材料】
MODBUS Protocol Specification——Modbus整体功用介绍
Modbus Serial Line Protocol and Implementation Guide V1.02——串行通讯的完成MODBUS TCP/IP——Modbus TCP的完成
Modicon Modbus Protocol Reference Guide——Modbus最早起源于Modicon
