常用接口协议-Modbus TCP 协议模拟测试

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软件下载

我们基于 MThings （从这里 https://gitee.com/mthings/MThings/releases下载）和 Modbus Poll 工具进行测试。MThings 作为 Modbus TCP 从机，Modbus Poll 作为 Modbus TCP 主机。

MThings 是一款全新的标准化专业 MODBUS 上位机软件，提供主从机一体化操作，可用于 MODBUS协议接口的调试测试、Modbus 设备运维。支持主从机仿真，MODBUS-RTU、MODBUS-ASCII、MODBUS-TCP协议，多设备、多通道并发运行等功能。MThings 提供个人版和商用版，商用版功能更加强大，我们这里个人版就够用。

Modbus Poll 这里下载安装。

主从测试

MThings 配置

添加通道

点击右上角【通道管理】，点击【新增网络链接】，按图所示修改网络配置。

添加设备

点击左上角➕号【添加设备】，按图所示条件设备。

新增数据

这里不同字段含义可以参考用户手册内容。

【区块字段】可以参考二、通讯协议制订原则与样例 | Felix’s Micro Space关于功能码说明。

【小数位数】如呈现类型为浮点数，该参数生效，否则强制为 0。用于控制数值的小数点个数，可设置范围 0~9。

【系数】用于寄存器数据的本地转换，支持将接收的数据进行线性运算，例如：呈现数据 = 协议整形数据 * 系数 + 偏移。

浮板室配置

升降室配置

卷帘门室配置

泵站配置

添加数值

点击上表中数值，可以设置模拟数据方法。

Modbus Poll 配置

连接配置

选择 Modbus TCP/IP协议

IP 本地IP 127.0.0.1

服务器端口 502，和从机设置一致

读写定义

写数据

连接测试

最后配置完成，主从连接后，主机可以动态读取从机数据变化，且可以通过写数据，修改寄存器和线圈数值。

测试1：系数关系

测试2：写线圈

修改数值，从机状态更改。

报文格式

查看通信，如下图

通讯报文如下：

发送报文格式

以这段报文分析报文格式。

TCP报文格式：MBAP报文头+功能码+数据

MBP报头文	ㅤ	ㅤ	ㅤ	功能码	数据	ㅤ
事务表示符	协议表示符	长度	单元标识符	功能码	起始寄存器	长度
82 A8	00 00	00 06	04	03	00 64	00 02
2个字节	2个字节	2个字节	1个字节	1个字节	2个字节	2个寄存器

MBAP报文头（共占7个字节）

事务处理标识符：报文的ID，此字段用于匹配请求消息与其相应的响应消息。

协议标识符：协议的ID，对于Modbus通信，该字段始终设置为0。

长度：后面有多少个字节，该字段指定帧中剩余的字节数。

单元标识符：从站地址，此字段包含该消息所针对的设备（从属设备）的地址，类似于 Modbus RTU 中的地址字段

接收报文格式

MBP报头文	ㅤ	ㅤ	ㅤ	功能码	数据	ㅤ
事务表示符	协议表示符	长度	单元标识符	功能码	数据长度	具体数据
82 A8	00 00	00 07	04	03	04	00 5A 00 E2
2个字节	2个字节	2个字节	1个字节	1个字节	1个字节	4个字节

与 Modbus RTU 不同，Modbus TCP 不包含用于错误检测的 CRC 字段，因为此功能由底层以太网和IP 层提供。通过依赖以太网和 IP 层内置的错误检测和纠正技术，Modbus TCP可确保工业应用中的可靠通信和数据完整性。简化了Modbus TCP协议，并使其能够利用现代以太网和IP网络的稳健性和可靠性。