ModbusTCP通讯协议学习及实践（台达三菱PLC通讯）

1.简述

工业控制中一般采用PLC进行一些简单的运动控制和IO控制，很多时候需要PC端能够操作PLC一些数据。在1979年MODICON公司定义了一种工业现场总线协议标准——Modbus（最初的Modbus协议一般是走串口）,后来在1996年施耐德公司基于以太网TCP/IP协议重新对MODBUS协议进行定义——MODBUSTCP。

该协议实现了外部设备与PLC进行简单通讯功能，其中主要包括寄存器读取和写入，通过此功能结合PLC内部实现从而实现联合编程目的。
优势：相比于PLC内部的TCP通讯MODBUS直接对PLC寄存器进行操作，更加高效、方便等，无需再在PLC端开通TCP通讯口，一般PLC都会开放一个端口作为MODBUS服务器以供触摸屏等外部设备交互。

三菱PLC较为特殊，可以走MODBUS但是没必要（因为三菱较为NB，自己开发定义了一个比MODBUS更方便的协议SLMP协议），一般三菱PLC网口连接触摸屏都采用SLMP接口（FX5U）

台达PLC通讯建议使用MOUBUSTCP通讯（在这里说一点，台达PLC和三菱比较起来很多功能指令封装较差，但是自由度高，台达编程软件用起来真的难受，强烈推荐三菱GX3【应该本行业里面最在意用户体验最佳的软件】）

另外再说一点，MODBUSRTU协议一般用于串口的MODBUS通讯，其中有一点需要注意是需要加入校验，校验方法为CRC16。具体协议此处不深入。

2.MOUBUSTCP数据组成

MODBUSTCP在TCP发送中数据主要分为两个部分：报文头（MBAP)+帧结构（PDU)。其中报文头由事务处理标识+协议标识+长度+单元标识符，帧结构由功能码+数据组成

最终数据：事务处理标识+协议标识+长度+单元标识符+功能码+数据

事务处理标识 ：
数据序列号，用于区别多次通讯数据（每次加一就好）

协议标识符 ：
表示采用哪种通讯协议，其中MODBUSTCP用00 00表示

长度：
后面数据长度（用于保证数据完整性）

单元标识符 ：
设备地址，应该是串口遗留位（没啥用，搞个00就可以了）

功能码：
0x01：读线圈
0x05：写单个线圈
0x0F：写多个线圈
0x02：读离散量输入
0x04：读输入寄存器
0x03：读保持寄存器
0x06：写单个保持寄存器
0x10：写多个保持寄存器

数据：
读取数据：起始地址（两个byte）+需要读取的数据量（两个byte）
写入单个线圈：地址（两个byte）+请求数据（0xFF00请求输出为ON,0x000请求输出为OFF）

写入多个线圈：起始地址（两个byte）+写入数量（两个byte）+后面字节长度（一个byte）+十六进制表示的线圈值（ox03———11000000）

写入多个寄存器：起始地址（两个byte）+写入数量（两个byte）+后面字节长度（一个byte）+寄存器值（一个寄存器值对应两个字节）

其他可参考参考1

3.实例（验证PLC 台达AS228T)

通过以上介绍看下面的实例（将D0和D1值都改为15）：

    QByteArray array1;array1[0]=0x00;   //事务处理标识array1[1]=0x00;array1[2]=0x00;    //协议标识array1[3]=0x00;array1[4]=0x00;  //长度array1[5]=0x0B;array1[6]=0x01;    //站号array1[7]=0x10;    //功能码array1[8]=0x00;   //起始地址array1[9]=0x00;array1[10]=0x00; //写入长度array1[11]=0x02;array1[12]=0x04;    //后面数据长度array1[13]=0x00;   //首个数据值array1[14]=0x0F;array1[15]=0x00;   //第二个数据值array1[16]=0x0F;

将M0和M1继电器置位

    array1[0]=0x00;array1[1]=0x00;array1[2]=0x00;array1[3]=0x00;array1[4]=0x00;array1[5]=0x08;array1[6]=0x01;array1[7]=0x0F;array1[8]=0x00;array1[9]=0x00;array1[10]=0x00;array1[11]=0x02;array1[12]=0x01;array1[13]=0x03;