什麼是 Modbus-TCP 協定
為了進行通信，我們家定義了一個非常簡單的資料結構，稱為「協定資料單元」（Protocol Data Unit，PDU）。
協定資料單元由功能碼和資料組成，如下圖所示：
功能碼長度為 1 字節，用於指示要執行的功能。例如，常見的功能碼有：01 讀取線圈；02 讀取離散輸入值；03 讀取保持暫存器的值；05 寫入單一線圈等等。
資料部分的長度範圍為 0 到 252 位元組。它表示要讀取的位址或要寫入的值。不同的功能碼對應不同的資料。例如，功能碼 01 的資料為 4 字節，其中前兩個位元組表示要讀取的線圈位址，後兩個位元組表示要讀取的線圈數量。功能碼 05 的資料也為 4 字節，前兩個位元組表示要寫入的線圈位址，後兩個位元組表示要寫入的值。
協定資料單元有三種類型：請求 PDU（請求 PDU）、回應 PDU（回應 PDU）和異常回應 PDU（異常回應 PDU）。
協定資料單元是我們家族通用的資料結構，它獨立於底層物理結構。我們三兄弟都使用相同的協定資料單元。然而，當我們通訊時，始終依賴實體網路。因此，協定資料單元需要映射到實體網絡，從而形成應用資料單元（ADU）。由於底層網路的差異，我和兩位哥哥的應用資料單元也不同。他們的ADU結構如下圖所示：
我的附屬住宅單元（ADU）結構如下：
可以看出，我的應用資料單元是基於協定資料單元，並新增了一個名為「MBAP 頭部」的結構。 「MBAP」是英文單字「ModBus Application」的縮寫，即應用資料單元。
可以看出，我的應用資料單元是基於協定資料單元，並新增了一個名為「MBAP 頭部」的結構。 「MBAP」是英文單字「ModBus Application」的縮寫，即應用資料單元。
MBAP 頭部結構由 7 個位元組組成，如下表所示。
他們之中：
傳輸識別碼：用於識別應用程式資料單元，即請求和回應之間的配對；用戶端初始化此部分，伺服器將其複製到自己的 ADU 中。
協議標識符：系統之間的協議標識符，0=Modbus；
長度：接下來要傳送的資料的長度，即單元標識符 + PDU 的總長度，以位元組為單位。
單元識別碼：用於系統間的站點尋址，例如乙太網路+串行鏈路網路中遠端站點的位址
這是我的ADU結構，即：MBAP頭部+PDU。是不是很簡單？我的資料傳輸採用了一種稱為「客戶端/伺服器」的模式。這也是上表中出現客戶端/伺服器功能描述的原因。事實上，許多網路通訊都採用了這種方法，例如著名的西門子S7通訊協定。在串行鏈路中，這種方法也稱為主從通訊。
此時，您可能會有疑問。既然在網路通訊中我們通常需要指定 IP 位址和連接埠號，為什麼我的 ADU 中沒有相關內容呢？
事實上，這是因為我是應用層協議，而 IP 位址和連接埠號碼屬於傳輸層/網路層協議。請看這張圖。
從邏輯上講，我位於 TCP 層。發送資料時，我的應用程式資料單元會先隨 TCP 協定訊息一起傳遞到傳輸層，然後隨 IP 協定訊息一起傳遞到網路層，最後會向下傳遞到資料鏈結層和實體層。接收過程則完全相反。來自對應層的訊息會逐層從物理層傳遞，直到到達應用層。因此，使用我進行資料傳輸時，必須配合 TCP/IP 協定使用。通常，如果您使用電腦編程，則需要使用 Socket 技術。如果您使用 PLC 編程，通常製造商已經將底層通訊封裝到庫指令中，您只需直接呼叫即可。例如，像西門子 S7-200 SMART/1200/1500 這樣的 PLC 都提供了現成的 Modbus-TCP 指令庫。還有一點要特別注意。我使用的連接埠號碼是502。請確保該連接埠號碼已為我保留，未被他人佔用。