协议概述

Modbus 是一种应用层报文传输协议，由 Modicon（现施耐德电气）于 1979 年发布，是目前工业电子设备之间最常用的串行通信协议之一。它采用主/从（Master/Slave）架构，一个主站可以与多达 247 个从站通信。

三种传输模式

模式	物理层	帧格式	典型应用
Modbus RTU	RS-232 / RS-485	二进制，8 位数据	工业现场最常用
Modbus ASCII	RS-232 / RS-485	ASCII 可读字符	调试/兼容旧设备
Modbus TCP	以太网	TCP/IP 封装	现代工业以太网

寄存器模型

Modbus 定义了四种数据区域，每种有独立的地址空间：

寄存器类型	访问方式	地址范围	用途
线圈（Coil）	读写	00001-09999	开关量输出
离散输入（Discrete Input）	只读	10001-19999	开关量输入
保持寄存器（Holding Register）	读写	40001-49999	模拟量/参数
输入寄存器（Input Register）	只读	30001-39999	模拟量输入

常用功能码

• 01 (0x01) — 读线圈
• 02 (0x02) — 读离散输入
• 03 (0x03) — 读保持寄存器（最常用）
• 04 (0x04) — 读输入寄存器
• 05 (0x05) — 写单线圈
• 06 (0x06) — 写单寄存器
• 15 (0x0F) — 写多线圈
• 16 (0x10) — 写多寄存器

调试工具推荐

• Modbus Poll — Windows 平台经典调试工具，支持 RTU/TCP
• Modscan — 老牌 Modbus 调试软件
• QModMaster — 开源跨平台 Modbus 工具
• Modbus Mechanic — macOS 平台

注意事项

1. RS-485 总线两端必须接 120Ω 终端电阻
2. RTU 模式下帧与帧之间至少需要 3.5 个字符时间的静默
3. 不同厂商的寄存器地址可能存在 偏移（0-based vs 1-based），对接前务必核对