一、modbusTCP协议介绍
Modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议： ModbusTCP 。
Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。
标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。
ModbusTCP数据帧
ModbusTCP的数据帧可分为两部分： MBAP + PDU 。
报文头MBAP
MBAP为报文头，长度为7字节，组成如下：
| 事务处理标识 | 协议标识 | 长度 | 单元标识符 |
|---|---|---|---|
| 2字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 |
| 内容 | 解释 |
|---|---|
| 事务处理标识 | 可以理解为报文的序列号，一般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报文。 |
| 协议标识符 | 00 00表示ModbusTCP协议。 |
| 长度 | 表示接下来的数据长度，单位为字节。 |
| 单元标识符 | 可以理解为设备地址。 |
帧结构PDU
PDU由功能码+数据组成。功能码为1字节，数据长度不定，由具体功能决定。
功能码
Modbus的操作对象有四种：线圈、离散输入、保持寄存器、输入寄存器。
| 对象 | 含义 |
|---|---|
| 线圈 | PLC的输出位，开关量，在Modbus中可读可写 |
| 离散量 | PLC的输入位，开关量，在Modbus中只读 |
| 输入寄存器 | PLC中只能从模拟量输入端改变的寄存器，在Modbus中只读 |
| 保持寄存器 | PLC中用于输出模拟量信号的寄存器，在Modbus中可读可写 |
根据对象的不同，Modbus的功能码有：
| 功能码 | 含义 |
|---|---|
| 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 |
二、modbusTCP实测
ModbusTCP服务器（从站）
即使用SMART作为协议从站，可供上位机读取，以下为实际测试程序：
需要注意的是，STEP 7-MicroWIN Smart2.4版本以下需要购买库文件才可以，2.4版本以上程序已经集成了这个功能，因为日常工作习惯，我一直没有更新新的编程软件，所以大家如果需要库文件作为学习使用，也可以私信我。
定义好以上的参数，就可以实现通讯了，本人使用的是modbusPoll调试软件作为上位机与SMART完成了modbusTCP通讯。需要此调试软件的同学也可以私信我。
以上参数中在测试时发现，IP地址可针对上位机地址设置，也可以全部设置为0，即代表只要端口号正缺，不判断上位机IP地址。
ModbusTCP客户端（主站）
SMART的主站通讯与modbusRTU十分相似，同样采取轮询的方式实现，以下为实测程序：
西门子SMART作为主站，同样使用modbusSlave调试软件作为协议从站。