MODBUSTCP通信协议有哪几个指令完成,分别起什么作用

MODBUSTCP通信协议指令及作用如下：

1、指令

MB_CLIENT（作为Modbus TCP客户端）。

MB_SERVER(作为Modbus TCP服务器)。

MB_CLIENT 表示MODBUS SCLIENT。

2、作用

“MB_CLIENT”指令作为 Modbus TCP 客户端通过 S7-1200 CPU 的 PROFINET  连接进行通信。使用该指令，无需其它任何硬件模块。通过“MB_CLIENT”指令，可以在客户端和服务器之间建立连接、发送请求、接收响应并控制 Modbus TCP  服务器的连接终端。

MB_SERVER表示MODBUS SERVER

“MB_SERVER”指令作为 Modbus TCP 服务器通过 S7-1200 CPU 的 PROFINET  连接进行通信。使用该指令，无需其它任何硬件模块。“MB_SERVER”指令将处理 Modbus TCP 客户端的连接请求、接收 Modbus  功能的请求并发送响应。

Modbus通讯协议

Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。

Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。

Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。

另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。

对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。

为了保证数据传输的正确性，因此会采取一些方法来判断数据是否正确，或者在数据出错的时候及时发现进行改正。常用的几种数据校验方式有奇偶校验、CRC校验、LRC校验、格雷码校验、和校验、异或校验等。

一、奇偶校验

1 定义

根据被传输的一组二进制代码中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。

使用：通常专门设置一个奇偶校验位，存放代码中“1”的个数为奇数还是偶数。若用奇校验，则奇偶校验位为奇数，表示数据正确。若用偶校验，则奇偶校验位为偶数，表示数据正确。

2 应用

eg 数据位为 10001100 （1） -> 最后一位为校验位

此时若约定好为奇校验，那么数据表示为正确的，若为偶校验，那么数据传输出错了。

二、CRC校验（循环冗余校验码）

1 定义

CRC校验是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。

2 计算过程：

a> 设置CRC寄存器，并给其赋值FFFF(hex)。

b> 将数据的第一个8-bit字符与16位CRC寄存器的低8位进行异或，并把结果存入CRC寄存器。

c> CRC寄存器向右移一位，MSB补零，移出并检查LSB。

d> 如果LSB为0，重复第三步；若LSB为1，CRC寄存器与多项式码相异或。

e> 重复第3与第4步直到8次移位全部完成。此时一个8-bit数据处理完毕。

f> 重复第2至第5步直到所有数据全部处理完成。

g> 最终CRC寄存器的内容即为CRC值。

常用的CRC循环冗余校验标准多项式如下： CRC(16位) = X16+X15+X2+1 CRC(CCITT) = X16+X12 +X5+1

CRC(32位) = X32+X26+X23+X16+X12+X11+X10+X8+X7+X5+X4+X2+X+1

以CRC(16位)多项式为例，其对应校验二进制位列为1 1000 0000 0000 0101。

3 应用：在发送端根据要传送的k位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的r位监督码(CRC码)，附在原始信息后边，构成一个新的二进制码序列数共k+r位，然后发送出去。在接收端，根据信息码和CRC码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。

三、LRC校验

1 定义：LRC校验用于ModBus协定的ASCII模式，这各校验比较简单，通讯速率较慢，它在ASCII协议中使用，检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。它仅仅是把每一个需要传输的数据字节迭加后取反加1即可。

2 应用

eg 5个字节：01H+03H+21H+02H+00H+02H = 29H，然后取2的补码=D7H。

四、格雷码校验

1 定义

格雷码是一种无权码，也是一种循环码。是指任意两组相邻的代码之间只有一位不同，其余为都相同。

如：5的二进制为0101 6的二进制为0110

5的格雷码为0111 6的二进制为0101

五、校验和

1 定义

校验一组数据项的和是否正确。通常是以十六进制为数制表示的形式。如果校验和的数值超过十六进制的FF，也就是255。

2 应用

eg 数据01020304的校验和为a。

六、异或校验

1 定义

BCC校验其实是奇偶校验的一种，但也是经常使用并且效率较高的一种。所谓BCC校验法，就是在发送前和发送后分别把BCC以前包括ETX字符的所有字符按位异或后，按要求变换(增加或去除一个固定的值)后所得到的字符进行比较。相等即认为通信无错误，不相等则认为通信出错。

七、MD5校验

1 定义

MD5的实际应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹)，可以防止被篡改

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