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通信的设备分为主站(mater)和从站(slave)，主站为主动方，从站为被动方（网关）。

通信过程

通信的过程为：

1、主站设备主动向从站设备发送请求

2、从站设备处理主站的请求后，向主站返回结果。

3、如果从站设备处理请求出现异常，则向主站设备返回异常功能码。

数据传输方式

modbus的数据传输被定义为对以下4个存储块的读写：

1、线圈(coils) 操作单位为1位字的开关量，PLC的输出位，在Modbus中可读可写

2、离散量(discreteinputs) 操作单位为1位字的开关量，PLC的输入位，在Modbus中只读

3、输入寄存器(inputregisters) 操作单位为16位字(两个字节)数据，PLC中只能从模拟量输入端改变的寄存器，在Modbus中只读

4、保持寄存器(holdingregisters) 操作单位为16位字(两个字节)数据，PLC中用于输出模拟量信号的寄存器，在Modbus中可读可写

Modbus协议的数据模型

数据模型是对从站设备可访问的数据进行抽象，Modbus协议的数据模型定义了四种可访问的数据：

其中，离散量输入和线圈数据类型是布尔量，因此只支持以位(bit)的方式进行访问，输入寄存器和保持寄存器数据类型是无符号2字节整型，因此支持以字的方式进行访问。当主设备访问从设备的这些数据模型时，离散量输入和输入寄存器只支持以只读的方式进行访问，而线圈和保持寄存器既可以读也可以写。

数据模型中的每一种数据区块都最多允许有65536(2^16)个元素，Modbus定义了每个数据元素的地址，范围从0到65,535。但是每个数据元素的编号从1开始，范围从1到65,536。

需要说明的是：65536只是协议允许的最大元素范围，并不要求全部实现。Modbus协议允许设备根据自己的实际情况实现部分元素，甚至不要求实现模型中全部四种数据模型。譬如设备可能会选择不执行线圈、离散输入或输入寄存器，而只使用保持寄存器150至175和200至225。这是完全可以接受的，并且通过异常来处理无效的访问。

Modbus协议的地址模型

虽然规范将不同的数据类型定义为存在不同的区块中，并为每种类型分配一个本地地址范围，但这并不一定会转化为用于记录或理解给定设备的Modbus可访问内存的直观编址方案。

为了简化数据模型与设备存储区的对应关系，又引入了地址模型的概念，通过编号的方式对不同类型数据进行区分，也就是通过特定的编号作为前缀加到所讨论的数据地址中。如表中所示，通过0,1,3,4分别表示线圈，离散量输入，输入寄存器，和保持寄存器。

因此理论上，

线圈地址范围：000001~065536
离散量输入地址范围：100001~165536
输入寄存器地址范围：300001~365536
保持寄存器地址范围：400001~465536

由于65536是比较大的数值，实际应用一般不需要这么大的存储区，因此设备厂家普遍采用的是10000以内的地址范围，即：
线圈地址范围：00001~09999
离散量输入地址范围：10001~19999
输入寄存器地址范围：30001~39999
保持寄存器地址范围：40001~49999

有了该地址模型，我们就可以从Modbus寄存器的地址判断要访问的区块的类型。譬如常见到的寄存器地址40001/400001，最前面的4表明它是一个保持寄存器，后面的0001或者00001都是指第一个保持存储器，并且它的地址是0。寄存器30004表明它是输入寄存器，地址是3。寄存器10008表明它是离散量输入，地址是7。

要注意的是，保持寄存器和输入寄存器中的数值是2个字节，而线圈和离散量输入中数值大小仅为1bit (位）。