在使用Modbus協議的時候,經常會(hui) 遇到諸如40001、30001,10001之類的地址,這些數字代表什麽(me) 含義(yi) 呢?這其實是Modbus協議的數據模型和地址模型。
Modbus協議的數據模型
數據模型是對從(cong) 站設備可訪問的數據進行抽象,Modbus協議的數據模型定義(yi) 了四種可訪問的數據:
數據區塊 | 數據類型 | 訪問類型 |
---|---|---|
線圈(Coils) | 布爾 | 讀/寫 |
離散量輸入(Discrete Input) | 布爾 | 隻讀 |
輸入寄存器(Input registers) | 無符號2字節整型 | 隻讀 |
保持寄存器(Holding registers) | 無符號2字節整型 | 讀/寫 |
其中,離散量輸入和線圈數據類型是布爾量,因此隻支持以位(bit)的方式進行訪問,輸入寄存器和保持寄存器數據類型是無符號2字節整型,因此支持以字的方式進行訪問。當主設備訪問從(cong) 設備的這些數據模型時,離散量輸入和輸入寄存器隻支持以隻讀的方式進行訪問,而線圈和保持寄存器既可以讀也可以寫(xie) 。
地址前綴編號 | 編號範圍 (1~65536) |
編號範圍 (1~9999) |
數據區塊 | 數據類型 | 訪問類型 |
---|---|---|---|---|---|
0 | 000001~065536 | 00001~09999 | 線圈(Coils) | 布爾 | 讀/寫 |
1 | 100001~165536 | 10001~19999 | 離散量輸入 (Discrete Input) |
布爾 | 隻讀 |
3 | 300001~365536 | 30001~39999 | 輸入寄存器(Input registers) | 無符號2字節整型 | 隻讀 |
4 | 400001~465536 | 40001~49999 | 保持寄存器(Holding registers) | 無符號2字節整型 | 讀/寫 |
數據模型中的每一種數據區塊都最多允許有65536(2^16)個(ge) 元素,Modbus定義(yi) 了每個(ge) 數據元素的地址,範圍從(cong) 0到65,535。但是每個(ge) 數據元素的編號從(cong) 1開始,範圍從(cong) 1到65,536。
需要說明的是:65536隻是協議允許的最大元素範圍,並不要求全部實現。Modbus協議允許設備根據自己的實際情況實現部分元素,甚至不要求實現模型中全部四種數據模型。譬如設備可能會(hui) 選擇不執行線圈、離散輸入或輸入寄存器,而隻使用保持寄存器150至175和200至225。這是完全可以接受的,並且通過異常來處理無效的訪問。
Modbus協議的地址模型
雖然規範將不同的數據類型定義(yi) 為(wei) 存在不同的區塊中,並為(wei) 每種類型分配一個(ge) 本地地址範圍,但這並不一定會(hui) 轉化為(wei) 用於(yu) 記錄或理解給定設備的Modbus可訪問內(nei) 存的直觀編址方案。
為(wei) 了簡化數據模型與(yu) 設備存儲(chu) 區的對應關(guan) 係,又引入了地址模型的概念,通過編號的方式對不同類型數據進行區分,也就是通過特定的編號作為(wei) 前綴加到所討論的數據地址中。如表中所示,通過0,1,3,4分別表示線圈,離散量輸入,輸入寄存器,和保持寄存器。
因此理論上,
線圈地址範圍:000001~065536
離散量輸入地址範圍:100001~165536
輸入寄存器地址範圍:300001~365536
保持寄存器地址範圍:400001~465536
由於(yu) 65536是比較大的數值,實際應用一般不需要這麽(me) 大的存儲(chu) 區,因此設備廠家普遍采用的是10000以內(nei) 的地址範圍,即:
線圈地址範圍:00001~09999
離散量輸入地址範圍:10001~19999
輸入寄存器地址範圍:30001~39999
保持寄存器地址範圍:40001~49999
有了該地址模型,我們(men) 就可以從(cong) Modbus寄存器的地址判斷要訪問的區塊的類型。譬如常見到的寄存器地址40001/400001,最前麵的4表明它是一個(ge) 保持寄存器,後麵的0001或者00001都是指第一個(ge) 保持存儲(chu) 器,並且它的地址是0。寄存器30004表明它是輸入寄存器,地址是3。寄存器10008表明它是離散量輸入,地址是7。
要注意的是,保持寄存器和輸入寄存器中的數值是2個(ge) 字節,而線圈和離散量輸入中數值大小僅(jin) 為(wei) 1bit (位)。
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