网络高级（学习）2024.9.10

目录

一、Modbus简介

1.起源

2.特点

3.应用场景

二、Modbus TCP协议

1.特点

2.协议格式

3.MBAP报文头

4.功能码

5.寄存器

（1）线圈寄存器，类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。

（2）离散输入寄存器，离散输入寄存器就相当于线圈寄存器的只读模式，每个bit表示一个开关量，而开关量只能读取输入的开关信号，不能写的。

（3）保持寄存器，这个寄存器的单位不再是bit而是两个byte，也就是可以存放具体的数据量的，并且是可读写的。

（4）输入寄存器，这个和保持寄存器类似，但是也是只支持读而不能写。

三、工具软件

1.modbus软件

Modbus slave端

Modbus poll端

2.wireshark软件

过滤器选择

过滤条件

3.网络调试助手

四、代码编程

1.读取保持寄存器中的数值（功能号03），起始地址40001，寄存器个数1个

2.编程实现主机功能，写入单个线圈状态（功能号05）

一、Modbus简介

1.起源

 Modbus由Modicon公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。
Modbus通信协议具有多个变种，其中有支持串口，以太网多个版本，其中最著名的是Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus TCP三种

2.特点

免费、简单、容易使用

3.应用场景

Modbus协议是现在国内工业领域应用最多的协议，不只PLC设备，各种终端设备，比如水控机、水表、电表、工业秤、各种采集设备。

二、Modbus TCP协议

1.特点

(1)Modbus TCP采用主从问答方式(master/slave)通信，有一个节点是master节点，其他使用Modbus协议参与通信的节点是slave节点（可以多个），每一个slave设备都有一个唯一的地址 
(2)Modbus TCP是基于TCP实现的应用层协议
(3)默认端口号为502

2.协议格式

3.MBAP报文头

Modbus TCP协议包含一个7字节报文头

事务处理标识符：2字节，报文的序列号

协议标识符：2字节，0000表示Modbus TCP协议

长度：2字节，字节长度

单元标识符：1字节，从机地址

4.功能码

根据四种不同的寄存器设置了8种功能码，根据实际需要设置不同的功能码
在协议中，功能码占1个字节

功能码作用寄存器PLC地址位操作/字操作操作数量
01读线圈状态00001-09999位操作单个或多个
02读离散输入状态10001-19999位操作单个或多个
03读保持寄存器40001-49999字操作单个或多个
04读输入寄存器30001-39999字操作单个或多个
05写单个线圈00001-09999位操作单个
06写单个保持寄存器40001-49999字操作单个
15写多个线圈00001-09999位操作多个
16写多个保持寄存器40001-49999字操作多个

5.寄存器

Modbus TCP通过寄存器的方式存储数据。

一共有四种类型的寄存器，分别是：离散量输入、线圈、输入寄存器、保持寄存器。

离散量和线圈其实就是位寄存器（每个寄存器数据占1个字节），工业上主要用于控制IO设备。输入和保持寄存器是字寄存器（每个寄存器数据占2个字节），工业上主要用于存储工业设备的值。

（1）线圈寄存器，类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。

所以一个byte就可以同时控制8路的信号。比如控制外部8路io的高低。 线圈寄存器支持读也支持写，写在功能码里面又分为写单个线圈寄存器和写多个线圈寄存器。
功能码：0x01   0x05    0x0f

（2）离散输入寄存器，离散输入寄存器就相当于线圈寄存器的只读模式，每个bit表示一个开关量，而开关量只能读取输入的开关信号，不能写的。

比如读取外部按键是按下还是松开。
功能码：0x02

（3）保持寄存器，这个寄存器的单位不再是bit而是两个byte，也就是可以存放具体的数据量的，并且是可读写的。

比如设置时间年月日，不但可以写也可以读出来现在的时间。写也分为单个写和多个写
功能码：0x03    0x06    0x10

（4）输入寄存器，这个和保持寄存器类似，但是也是只支持读而不能写。

一个寄存器也是占据两个byte的空间。类比我我通过读取输入寄存器获取现在的AD采集值
功能码：0x04

三、工具软件

1.modbus软件

Modbus slave端

此端是从机，相当于服务器，需要先运行
        设置：setup->设置从机ID、指定寄存器、起始地址、个数
        连接：connection->connect，设置ip和端口号，进行连接

Modbus poll端

此端是主机，相当于客户端
        设置：setup->设置从机ID、功能码、起始地址、个数   
        连接：connection->connect，设置ip和端口号，进行连接

2.wireshark软件

过滤器选择

如果是在windows下本地测试选择Loopback adapter
如果数据经过路由器，选择WLAN

过滤条件

过滤ip：ip.addr == ip地址
过滤端口号：tcp.port == 端口号
过滤协议类型：协议类型名 
注：每个条件通过&&连接，最后敲回车生效

3.网络调试助手

四、代码编程

1.读取保持寄存器中的数值（功能号03），起始地址40001，寄存器个数1个

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){perror("sockfd 失败");return -1;}struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(502);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.121");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){perror("connect失败\n");return -1;}printf("connect　成功\n");#define N 32uint8_t buf[N] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x01};uint8_t buf1[N];unsigned int n;send(sockfd, buf, N, 0);sleep(1);int ret = recv(sockfd, buf1, N, 0);if (ret < 0){perror("recv失败");return -1;}else if (ret == 0){printf("连接关闭\n");return 0;}else{for (int i = 0; i < ret; i++){printf("0x%X ", buf1[i]);}printf("\n");}close(sockfd);return 0;
}

封装成函数：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>#define N 32int sockfd;void read_hold_register(int socket, uint8_t addr, uint8_t fun, uint16_t addra, uint16_t count)
{uint8_t buf[N] = {0};buf[0] = 0x00; // 事务处理标识符（高位）buf[1] = 0x00; // 事务处理标识符（低位）buf[2] = 0x00; // 协议标识符（高位）buf[3] = 0x00; // 协议标识符（低位）buf[4] = 0x00;buf[5] = 0x06;            // 字节长度buf[6] = addr;            // 从机地址buf[7] = fun;             // 功能码buf[8] = addra >> 8;      // 寄存器起始地址(高位)buf[9] = addra & 0x00ff;  // 寄存器起始地址(低位)buf[10] = count >> 8;     // 寄存器数量(高位)buf[11] = count & 0x00ff; // 寄存器数量(低位)send(socket, buf, N, 0); // 发送请求memset(buf, 0, N);                 // 清空缓冲区int ret = recv(socket, buf, N, 0); // 接收响应if (ret < 0){perror("recv失败");return;}else if (ret == 0){printf("连接关闭\n");return;}else{for (int i = 0; i < ret; i++){printf("0x%X ", buf[i]);}printf("\n");}
}int main(int argc, char const *argv[])
{sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){perror("socket 失败");return -1;}struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(502);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.121");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){perror("connect 失败");close(sockfd);return -1;}printf("connect 成功\n");uint8_t fun, addr;uint16_t addra, count;printf("请输入功能码(格式0x01)：");scanf(" %hhx", &fun);printf("请输入从机地址(格式0x01)：");scanf(" %hhx", &addr);printf("请输入起始地址(格式0x0001)：");scanf(" %hx", &addra);printf("请输入寄存器数量(格式0x0001)：");scanf(" %hx", &count);read_hold_register(sockfd, addr, fun, addra, count);close(sockfd);return 0;
}

2.编程实现主机功能，写入单个线圈状态（功能号05）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/select.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc, char const *argv[])
{int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){perror("sockfd 失败");return -1;}struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(502);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.121");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){perror("connect失败\n");return -1;}printf("connect　成功\n");#define N 32uint8_t buf[N] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x06, 0x01, 0x05, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x00};uint8_t buf1[N];unsigned int n;send(sockfd, buf, N, 0);sleep(1);int ret = recv(sockfd, buf1, N, 0);if (ret < 0){perror("recv失败");return -1;}else if (ret == 0){printf("连接关闭\n");return 0;}else{for (int i = 0; i < ret; i++){printf("0x%X ", buf1[i]);}printf("\n");}close(sockfd);return 0;
}

 封装成函数：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>#define N 32int sockfd;void read_hold_register(int socket, uint8_t addr, uint8_t fun, uint16_t addra, uint16_t count)
{uint8_t buf[N] = {0};buf[0] = 0x00; // 事务处理标识符（高位）buf[1] = 0x00; // 事务处理标识符（低位）buf[2] = 0x00; // 协议标识符（高位）buf[3] = 0x00; // 协议标识符（低位）buf[4] = 0x00;buf[5] = 0x06;            // 字节长度buf[6] = addr;            // 从机地址buf[7] = fun;             // 功能码buf[8] = addra >> 8;      // 线圈地址(高位)buf[9] = addra & 0x00ff;  // 线圈地址(低位)buf[10] = count >> 8;     // 断通标志(高位)buf[11] = count & 0x00ff; // 断通标志(低位)send(socket, buf, 12, 0); // 发送请求memset(buf, 0, N);                 // 清空缓冲区int ret = recv(socket, buf, N, 0); // 接收响应if (ret < 0){perror("recv失败");return;}else if (ret == 0){printf("连接关闭\n");return;}else{for (int i = 0; i < ret; i++){printf("0x%X ", buf[i]);}printf("\n");}
}int main(int argc, char const *argv[])
{sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sockfd < 0){perror("socket 失败");return -1;}struct sockaddr_in saddr;saddr.sin_family = AF_INET;saddr.sin_port = htons(502);saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr("192.168.50.121");socklen_t addrlen = sizeof(saddr);if (connect(sockfd, (struct sockaddr *)&saddr, addrlen) < 0){perror("connect 失败");close(sockfd);return -1;}printf("connect 成功\n");uint8_t fun, addr;uint16_t addra, count;printf("请输入功能码(格式0x01)：");scanf(" %hhx", &fun);printf("请输入从机地址(格式0x01)：");scanf(" %hhx", &addr);printf("请输入线圈地址(格式0x0001)：");scanf(" %hx", &addra);printf("请输入断通标志(格式0x0001)：");scanf(" %hx", &count);read_hold_register(sockfd, addr, fun, addra, count);close(sockfd);return 0;
}

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.rhkb.cn/news/423054.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com，一经查实，立即删除！

相关文章

中学生考试成绩在线查询系统

中学生考试成绩在线查询系统

时代在发展&#xff0c;社会在进步&#xff0c;传统的成绩发布方式已经显得力不从心了。老师们&#xff0c;是时候尝试一种更高效、更安全的成绩查询方式了。 还在为如何保护学生隐私而头疼&#xff1f;还在担心成绩的公平性和准确性&#xff1f;易查分小程序将这些这些问题都将…
阅读更多...
安卓13禁止声音调节对话框 删除音量调节对话框弹出 屏蔽音量对话框 android13

安卓13禁止声音调节对话框 删除音量调节对话框弹出 屏蔽音量对话框 android13

总纲 android13 rom 开发总纲说明 文章目录 1.前言2.问题分析3.代码分析3.1 方法13.2 方法24.代码修改4.1 代码修改方法14.2 代码修改方法25.编译6.彩蛋1.前言 客户需要，调整声音，不显示声音调节对话框了。我们在系统里面隐藏这个对话框。 2.问题分析 android在调整声音的…
阅读更多...
部署Tomcat和抓包

部署Tomcat和抓包

部署Tomcat 复制文件到桌面 查看自己是否有java环境&#xff0c;下图所示是有的&#xff0c;若没有需另行下载 解压tomcat文件 tar -xzvf apache-tomcat-7.0.96.tar.gz 下列为tomcat文件的几个重要文件 进入到bin文件中 启动tomcat ./startup.sh 可以先用本机查看是否启动…
阅读更多...
戴尔14代服务器配置IDRAC9远程配置说明

戴尔14代服务器配置IDRAC9远程配置说明

一、规划管理网段 规划管理网段&#xff0c;要求如下&#xff1a; 管理网段与业务网段不能使用同一网段&#xff1b;管理网段与业务网段不能直接互通&#xff1b;如有条件管理网与业务网使用不同设备接入。 二、配置服务器idrac 2.1、确认idrac口位置 2.2、开机进F2 2.3、 …
阅读更多...
java程序员入行科目一之CRUD轻松入门教程(一)

java程序员入行科目一之CRUD轻松入门教程(一)

之前在操作MySQL的时候&#xff0c;都是采用Navicat&#xff0c;或者cmd黑窗口。 无论使用什么方式和MySQL交互&#xff0c;大致步骤是这样的 建立连接&#xff0c;需要输入用户名和密码编写SQL语句&#xff0c;和数据库进行交互 这个连接方式不会变&#xff0c;但是现在需要 基…
阅读更多...
(学习总结16)C++模版2

(学习总结16)C++模版2

C模版2 一、非类型模板参数二、模板的特化1. 概念2. 函数模板特化3. 类模板特化全特化偏特化类模板特化应用示例 三、模板分离编译1. 什么是分离编译2. 模板的分离编译3. 解决方法 模板总结 以下代码环境为 VS2022 C。 一、非类型模板参数 模板参数分为类型形参与非类型形参。…
阅读更多...
什么是CPU、GPU、NPU？（包懂+会）

什么是CPU、GPU、NPU？（包懂+会）

目录 举例子 CPU&#xff1a;主厨 GPU&#xff1a;大量的厨房助理 NPU&#xff1a;面包机 总结 讲理论 CPU&#xff08;中央处理器&#xff09; GPU&#xff08;图形处理单元&#xff09; NPU&#xff08;神经网络处理单元&#xff09; 对比分析 举例子 CPU&#xff…
阅读更多...
【代码随想录训练营第42期 Day55打卡 - 图论Part5 - 并查集的应用

【代码随想录训练营第42期 Day55打卡 - 图论Part5 - 并查集的应用

目录 一、并查集 适用范围 三大基本操作 二、经典题目 题目&#xff1a;卡码网 107. 寻找存在的路径 题目链接 题解&#xff1a;并查集 三、小结 一、并查集 适用范围 动态连通性问题&#xff1a;并查集可以判断两个节点是否在同一个连通分量中&#xff0c;这在处理网络…
阅读更多...
C语言——模拟实现strcat

C语言——模拟实现strcat

strcat的作用是实现字符串的连接或者追加的 还是老样子我们先学会strcat的使用方式 int main() {char arr[30] "hello ";strcat(arr, "world");printf("%s", arr);return 0; } 库函数的规则了解了&#xff0c;那跟着之前讲过strcpy的逻辑改写。…
阅读更多...
C++中的左值（Lvalue）和右值（Rvalue）详解

C++中的左值（Lvalue）和右值（Rvalue）详解

C中的左值&#xff08;Lvalue&#xff09;和右值&#xff08;Rvalue&#xff09;详解 在C中&#xff0c;左值&#xff08;Lvalue&#xff09;和右值&#xff08;Rvalue&#xff09;的概念是理解表达式和变量的重要基础。为了提高C的性能和灵活性&#xff0c;C11引入了一些新的…
阅读更多...
springboot从分层到解耦

springboot从分层到解耦

注释很详细&#xff0c;直接上代码 三层架构 项目结构 源码&#xff1a; HelloController package com.amoorzheyu.controller;import com.amoorzheyu.pojo.User; import com.amoorzheyu.service.HelloService; import com.amoorzheyu.service.impl.HelloServiceA; import o…
阅读更多...
Redis——常用数据类型List

Redis——常用数据类型List

目录 List列表常用命令lpushlpushxrpushrpushlrangelpoprpoplindexlinsertllenlremltrim key start stoplset 阻塞版本命令blpopbrpop list的编码方式list的应用 List列表 Redis中的list相当于数组&#xff0c;或者 顺序表&#xff0c;一些常用的操作可以通过下面这张图来理解…
阅读更多...
QT5实现https的post请求(QNetworkAccessManager、QNetworkRequest和QNetworkReply)

QT5实现https的post请求(QNetworkAccessManager、QNetworkRequest和QNetworkReply)

QT5实现https的post请求 前言一、一定要有sslErrors处理1、问题经过2、代码示例 二、要利用抓包工具1、问题经过2、wireshark的使用3、利用wireshark查看服务器地址4、利用wireshark查看自己构建的请求报文 三、返回数据只能读一次1、问题描述2、部分代码 总结 前言 QNetworkA…
阅读更多...
【Go】使用Goland创建第一个Go项目

【Go】使用Goland创建第一个Go项目

✨✨ 欢迎大家来到景天科技苑✨✨ &#x1f388;&#x1f388; 养成好习惯&#xff0c;先赞后看哦~&#x1f388;&#x1f388; &#x1f3c6; 作者简介&#xff1a;景天科技苑 &#x1f3c6;《头衔》&#xff1a;大厂架构师&#xff0c;华为云开发者社区专家博主&#xff0c;…
阅读更多...
Vue组件：模板引用ref属性的使用

Vue组件：模板引用ref属性的使用

Vue 组件系列文章&#xff1a; 《Vue组件&#xff1a;创建组件、注册组件、使用组件》 《Vue组件&#xff1a;使用Prop实现父组件向子组件传递数据》 《Vue组件&#xff1a;使用$emit()方法监听子组件事件》 《Vue组件&#xff1a;插槽》 《Vue组件&#xff1a;混入》 《Vue组件…
阅读更多...
无头服务（Headless Service）

无头服务（Headless Service）

无头服务 ​ 无头服务&#xff08;Headless Service&#xff09;是 Kubernetes 中的一种特殊服务类型&#xff0c;主要用于提供稳定的网络标识&#xff0c;而不需要通过负载均衡来分配流量。它允许直接访问 Pod&#xff0c;而不经过集群内的负载均衡器&#xff0c;并且通常用于…
阅读更多...
Redis常用操作及springboot整合redis

Redis常用操作及springboot整合redis

1. Redis和Mysql的区别 数据模型&#xff1a;二者都是数据库,但是不同的是mysql是进行存储到磁盘当中,而Redis是进行存储到内存中. 数据模型 : mysql的存储的形式是二维表而Redis是通过key-value键值对的形式进行存储数据. 实际的应用的场景: Redis适合于需要快速读写的场景&…
阅读更多...
FreeRTOS学习笔记（二）任务基础篇

FreeRTOS学习笔记（二）任务基础篇

提示&#xff1a;文章写完后&#xff0c;目录可以自动生成&#xff0c;如何生成可参考右边的帮助文档 文章目录 前言一、 任务的基本内容1.1 任务的基本特点1.2 任务的状态1.3 任务控制块——任务的“身份证” 二、 任务的实现2.1 定义任务函数2.2 创建任务2.3 启动任务调度器2…
阅读更多...
python安装包的三种区别

python安装包的三种区别

python安装包的三种区别&#xff1a; Download Windows x86 web-based installer Download Windows x86 executable installerDownload Windows x86 embeddable zip fileDownload Windows x86-64 web-based installerDownload Windows x86-64 executable installerDownload W…
阅读更多...
使用mingw64 编译 QT开发流程

使用mingw64 编译 QT开发流程

1. 安装QT5 QT5.12.12 安装时选择mingw的开发包 2. 使用qtdesigner 进行ui设计 生成ui文件 3. 将ui文件转换为.h 文件 uic mywindow.ui -o ui_mywindow.h代码中指向生成的 UI 对象的地方 要改成这个Form 4. 编译 创建mainwindow.cpp #include "mainwindow.h"…
阅读更多...
最新文章
推荐文章

Copyright @ 2022~2023