Modbus协议详细解析与案例分享

1. Modbus协议简介

Modbus是一种串行通信协议，用于实现工业自动化设备之间的通信。它简单、易于实现和使用，在工业领域广泛应用。Modbus协议包括多种变体，最常见的是Modbus RTU和Modbus TCP。

2. Modbus RTU和Modbus TCP的区别

Modbus RTU：基于串行通信，采用二进制方式传输数据，具有较低的延迟和较高的实时性，适用于简单的工业场景。
Modbus TCP：基于TCP/IP协议，采用ASCII码或二进制方式传输数据，支持局域网和互联网通信，具有更高的灵活性和可扩展性。

3. Modbus帧结构

Modbus RTU和Modbus TCP的帧结构类似，包括地址、功能码、数据等字段。其中，功能码表示Modbus协议中的不同功能，如读取保持寄存器、写入单个寄存器等。

4. Modbus协议示例

下面以Java代码实现一个简单的Modbus RTU帧解析示例：

public class ModbusFrameParser {public static void main(String[] args) {// 模拟接收到的Modbus RTU帧数据byte[] frameData = {0x01, 0x03, 0x00, 0x01, 0x00, 0x02, 0x44, 0x0A};// 解析Modbus帧ModbusFrame frame = parseModbusFrame(frameData);// 打印解析结果System.out.println("Address: " + frame.getAddress());System.out.println("Function Code: " + frame.getFunctionCode());System.out.println("Data: " + Arrays.toString(frame.getData()));}public static ModbusFrame parseModbusFrame(byte[] frameData) {// 实现解析逻辑，根据Modbus RTU帧格式解析帧数据// 这里简化实现，仅返回一个模拟的ModbusFrame对象ModbusFrame frame = new ModbusFrame();frame.setAddress(frameData[0]);frame.setFunctionCode(frameData[1]);byte[] data = Arrays.copyOfRange(frameData, 2, frameData.length - 2);frame.setData(data);return frame;}static class ModbusFrame {private byte address;private byte functionCode;private byte[] data;// 省略getter和setter方法}
}