Modbus TCP是一种基于TCP/IP网络的通信协议，广泛应用于工业自动化系统中设备之间的数据交换。以下是对Modbus TCP协议的详细解释以及一个使用C语言实现的示例。

Modbus TCP协议详解概述：Modbus TCP使用TCP/IP作为传输层协议，采用标准的Modbus功能码作为应用层协议。它采用主从（Master-Slave）架构，主节点（Master）发起请求并读取/写入数据，从节点（Slave）响应请求并提供数据。Modbus TCP的寻址方式使用IP地址和端口号，其中主节点通过IP地址和端口号识别从节点。

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Modbus TCP的通信过程：主节点建立TCP连接到从节点。主节点发送Modbus请求帧。从节点接收并处理请求，返回Modbus响应帧。主节点接收并处理响应。Modbus TCP请求帧结构：Transaction Identifier（事务ID）：用于匹配请求和响应。Protocol Identifier（协议ID）：固定为0，表示Modbus协议。Length（长度）：表示剩余消息的字节数。Unit Identifier（单元标识符）：标识从节点。Function Code（功能码）：指定请求的操作类型（如读写寄存器）。Data（数据）：包含请求或响应的数据。使用C语言实现Modbus TCP通信

下面是一个简单的C语言示例，展示如何建立TCP连接、发送Modbus请求并接收响应。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <unistd.h>#include <sys/socket.h>#include <arpa/inet.h>#define SERVER_IP "192.168.0.1"#define SERVER_PORT 502// Modbus TCP请求帧结构体typedef struct {    unsigned short transaction_id;    unsigned short protocol_id;    unsigned short length;    unsigned char unit_id;    unsigned char function_code;    unsigned short starting_address;    unsigned short quantity;} ModbusTCPRequest;// Modbus TCP响应帧结构体typedef struct {    unsigned short transaction_id;    unsigned short protocol_id;    unsigned short length;    unsigned char unit_id;    unsigned char function_code;    unsigned char data[256];  // 响应数据} ModbusTCPResponse;int main() {    int sockfd;    struct sockaddr_in server_addr;    ModbusTCPRequest request;    ModbusTCPResponse response;    // 创建TCP套接字    sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);    if (sockfd < 0) {        perror("socket creation failed");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 配置服务器地址信息    server_addr.sin_family = AF_INET;    server_addr.sin_port = htons(SERVER_PORT);    if (inet_pton(AF_INET, SERVER_IP, &(server_addr.sin_addr)) <= 0) {        perror("invalid server address");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 建立TCP连接    if (connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0) {        perror("connection failed");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 构造Modbus请求帧    request.transaction_id = 0;  // 根据需要设置事务ID    request.protocol_id = htons(0);  // 默认为0    request.length = htons(6);  // 请求帧长度    request.unit_id = 1;  // 从节点地址    request.function_code = 3;  // 读取保持寄存器    request.starting_address = htons(0); // 起始地址    request.quantity = htons(10); // 寄存器数量    // 发送Modbus请求    if (send(sockfd, (char*)&request, sizeof(request), 0) < 0) {        perror("send failed");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 接收Modbus响应    if (recv(sockfd, (char*)&response, sizeof(response), 0) < 0) {        perror("receive failed");        exit(EXIT_FAILURE);    }    // 处理Modbus响应数据    // ...    // 关闭TCP连接    close(sockfd);    return 0;}

核心知识点

说明

概述

Modbus TCP使用TCP/IP作为传输层协议，采用主从架构

通信过程

主节点发起请求并读取/写入数据，从节点响应请求并提供数据

请求帧结构

包括事务ID、协议ID、长度、单元标识符、功能码和数据

C语言示例

包含建立TCP连接、发送请求、接收响应及处理响应数据

通过以上内容，可以帮助您更好地理解和应用Modbus TCP协议，并根据实际需求进行修改和扩展。