1.5 事务处理

Modbus协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信，每种设备（包括PLC、HMI、控制面板、驱动程序、动作控制、输入/输出设备）都能使用Modbus协议来启动远程操作。在基于串行链路和以太网（TCP/IP）的Modbus上可以进行相同通信。

Modbus是一个请求/应答协议，并且提供统一的功能码用于数据传输服务。Modbus功能码是Modbus请求/应答PDU（即PROTOCOL DATA UNIT，协议数据单元）的元素之一，所谓的PDU是Modbus协议定义的一个与基础通信层无关的简单协议数据单元。而在特定总线或网络上，Modbus协议则通过ADU（即APPLICATION DATA UNIT，应用数据单元）引入一些附加域，以实现完整而准确的数据传输。

为了寻求一种简洁的通信格式，Modbus协议定义了PDU模型，即功能码+数据的格式；而为了适应多种传输模式，在PDU的基础上增加了必要的前缀（如地址域）和后缀（如差错校验），形成了ADU模型。

ADU与PDU之间的关系如图1-4所示。

图1-4 通用Modbus帧结构

Modbus事务处理的过程如下：

主机设备（或客户端）创建Modbus应用数据单元形成查询报文，其中功能码标识了向从机设备（或服务器端）指示将执行哪种操作。功能码占用一个字节，有效的码字范围是十进制1～255（其中128～255为异常响应保留）。查询报文创建完毕，主机设备（或客户端）向从机设备（或服务器端）发送报文，从机设备（或服务器端）接收报文后，根据功能码做出相应的动作，并将响应报文返回给主机设备（或客户端），如图1-5所示。

图1-5 Modbus事务处理（正常）的过程

如果在一个正确接收的Modbus ADU中，不出现与请求Modbus功能有关的差错，那么从机设备（或服务器端）将返回正常的响应报文。如果出现与请求Modbus功能有关的差错，那么响应报文的功能码域将包括一个异常码，主机设备（或客户端）能够根据异常码确定下一个执行的操作。

如图1-6所示，对于异常响应，从机设备（或服务器端）将返回一个与原始功能码等同的码值，但设置该原始功能码的最高有效位为逻辑1，用于通知主机设备（或客户端）。

图1-6 Modbus事务处理（异常）的过程