GB/T 25919.1-2010 Modbus测试规范 第1部分：Modbus串行链路一致性测试规范

ICS25.040

N10

中华人民共和国国家标准

GB/T25919.1—2010

Modbus测试规范

第1部分:Modbus串行链路一致性

测试规范

Modbustestspecification—

Part1:Modbusconformancetestspecificationoverseriallink

2011-01-14发布2011-05-01实施

GB/T25919.1—2010

目

HUSI

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4测试要求1

4.1基本要求1

4.2测试系统结构1

4.3数据链路层2

4.4应用层3

5用户文档要求3

5.1所有Modbus产品在用户手册中应提供的信息3

5.2测试用户提供的文档资料3

6一致性测试声明3

6.1实现等级4

6.2物理层4

6.3数据链路层4

6.4数据访问等级4

6.5设备管理等级5

附录A（规范性附录）功能码测试6

GB/T25919.1—2010

.ir..1

刖吞

GB/T25919《Modbus测试规范》分为2个部分：

——第1部分:Modbus串行链路一致性测试规范；

——第2部分:Modbus串行链路互操作测试规范。

本部分为GB/T25919的第1部分。

本部分的附录A为规范性附录。

本部分由中国机械工业联合会提出。

本部分由全国T业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。

本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、施耐德电气(中国)投资有限公司、国家

继电器质量监督检验中心、上海自动化仪表股份有限公司。

本部分主要起草人：王玉敏、梅恪、王勇、贺春、华鎔、包伟华、聂金平、任春梅、王麟琨。

T

GB/T25919.1—2010

Modbus测试规范

第1部分:Modbus串行链路一致性

测试规范

1范围

本部分主要是针对串行链路Modbus子设备，其目的旨在确认Modbus子设备与GB/T19582.2-

2008的符合性。

本部分适用于丁业、交通、电力、楼宇控制等领域。

本部分规定了Modbus串行链路一致性测试系统的结构、测试方法。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T25919的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文

件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成

协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本

部分。

GB/T19582.1—2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范第1部分:Modbus应用协议

(1EC61158CPE15(FDIS)—2006,MOD)

GB/T19582.2—2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范第2部分:Modbus协议在串

行链路上的实现指南(IEC61158CPE15CFDIS)—2006,MOD)

GB/T19582.3—2008基于Modbus协议的工业自动化网络规范第3部分:Modbus协议在

TCP/I上的实现指南(IEC61158CPE15(FD1S)—2006,MOD)

GB/T25919.2—2010Modbus测试规范第2部分:Modbus串行链路互操作测试规范

3术语和定义

GB/T19582.1—2008,GB/T19582.2—2008,GB/T19582.3—2008中定义的以及下列术语和定

义适用于本部分。

3.1

—致性conformance

实现协议的实体或系统与协议标准的符合程度。

3.2

—致性测试conformancetest

检测实现协议的实体或系统与协议标准的符合程度。

4测试要求

4.1基本要求

本部分仅定义了Modbus串行链路子设备的一致性要求，有关Modbus串行链路子设备的互操作

要求，见GB/T25919.2-2010,建议在进行一致性测试和互操作测试之前，设备应当完成功能测试和

相应的EMC测试。

4.2测试系统结构

Modbus协议的一致性测试系统包括：主站和被测设备(从站)及连接部件。主站为PC机，见图1。

1

GB/T25919.1—2010

测试工具包括但不限于执行测试必备的软件、示波器、信号发生器及相应的辅助测试模板，来完成对被

测设备的协议的一致性测试。

图1Modbus协议的一致性测试系统结构图

4.3数据链路层

4.3.1Modbus寻址规则

从站的地址检查：

从站地址范围为1〜247,地址为用户可配置。设备的默认地址应当在文档中声明。设备地址不可

设置为0和248〜255。从站必须能够识别广播地址0。

4.3.2RTU帧间间隔

在Modbus串行链路RTU传输模式中，必须有吋长至少为3.5个字符时间的间隔将报文帧区

分开。

MI輪2M3

_________A__________________A_________________A________

i「，ririri口，，，ci口口门I_“口口口口~~

IIIIaII

I」L“乂5个丫科…:

'电如t3个7轮'至少3.“*符'-«一V

4.3.3RTU帧内间隔

在Modbus串行链路RTU传输模式中，必须以连续的字符流发送整个报文帧。两个字符间的空

闲间隔应该不大于1.5个字符时间，否则报文帧不完整，接收设备能够识别并丢弃该报文帧。

触iiF*检2不1E*

_______人____________________A,_______________

L.・nnnn♦*(□门□.口口

IIIIIIII

IIIIIIII

>1.5个孑需

4.3.4RTU模式的CRC的校验

从站应该丢弃CRC错误的请求报文;对CRC正确的报文正常响应。

4.3.5ASCII模式的LRC的校验

从站应该丢弃LRC错误的请求报文;对LRC正确的报文正常响应。

4.3.6判定

按照4.3.1-4.3.5的要求对被测设备进行测试，对4.3.2和4.3.3至少测试波特率为9600bit/s

2

GB/T25919.1—2010

和19200bit/s的情况，如符合，则测试通过。

4.4应用层

测试的目的：检验设备能否正确地实现Modbus功能码。

本部分定义了功能码的肯定测试集和基本的否定测试集，见附录A。否定测试集仅考虑了错误帧、

非法功能、不支持的功能。如果被测设备连续正确运行，即：

a）对于支持的功能码且数据范围合理、长度正确、寻址正确，给出正常响应；

b）对于支持的功能码而数据范围不合理、或长度不正确、或寻址不正确，给出相应的异常码

响应；

c）不支持的功能码给出不支持该功能的异常码响应；

d）对于广播报文应该没有任何响应。对于正常的写广播，子设备要有相应的数据变化。

如符合上述a）〜d）的要求，则测试通过。

5用户文档要求

5.1所有Modbus产品在用户手册中应提供的信息

——实现要求。

——操作模式。

——可视诊断（如果支持）。

——可访问的寄存器和支持的功能码。

——安装规则。

——在文档中应该具有下列章节中要求的信息：

•“2线Modbus定义”（涉及要求的电路）；

•“可选的4线Modbus定义”（涉及要求的电路）；

•“线路极性偏置”（涉及可能的需求或实现）；

•“电缆”（特别注意交叉电缆）。

——用重要警告的方式书写有关设备地址的说明：

“在设定设备地址的过程中，保证两个设备不用相同地址是非常重要的。在两个设备地址相同的情

况下，整个串行总线丁作将不正常，主站将不能与当前总线上所有从站正常通信。”

带有可实现选项的Modbus产品：

必须清晰详尽地描述不同的可选参数：

——可选的串行传输模式；

——可选的奇偶校验；

——可选的波特率；

——可选的电路：电源，端口配置；

——可选的接口；

——如果支持大于32个节点，要说明最大允许的设备数量（无中继器）。

5.2测试用户提供的文档资料

测试用户应提供：

a）产品Modbus接口部分的电路图；

b）一致性测试声明；

c）用户手册。

6一致性测试声明

选择的参数要在白框中标志如下:

3

GB/T25919.1—2010

||功能未使用

功能使用

6.1实现等级

III基本—常规

6.2物理层

6.2.1站类型

||主站子站

6.2.2接口类型

|||RS232|||RS485

6.2.3机械接口

O阳|5DB9

自足义瑞子

6.2.4传输速率

||1200bit/s19200bit/s

||2400bit/s38400bit/s

||4800bit/s57600bit/s

||9600bit/s115kbit/s

6.3数据链路层

6.3.1帧结构

||RTU消息巾厂ASCII消息帧

6.3.2RTU消息帧字节格式

第一种格式第二种格式

］个起始位1个起始位

||8个数据位—||8个数据位

||1个奇偶校莎奇偶无奇偶校验

||1个停止位2个停止位

6.3.3ASCII消息帧字节格式

第一种格式第二种格式

］个起始位1个起始位

7个数据位7个数据位

1个奇偶校验奇偶无奇偶校验

1个停止位□2个停止位

6.4数据访问等级

M本仔通

扩展

4

GB/T25919.1—2010

功能实现

读线圈（功能码01）

读离散量输入（功能码02）

读保持寄存器（功能码03）—

读输入寄存器（功能码04）—

写单个线圈（功能码05）

写单个寄存器（功能码06）—

读异常状态（功能码07）

诊断（功能码08）

获得通信事件计数器（功能码帀

获得通信事件记录（功能码1莎~

写多个线圈（功能码15）

写多个寄存器（功能码16）—

报告从站ID（功能码17）

读文件记录（功能码20/6）

写文件记录（功能码21/6）—

屏蔽写寄存器（功能码22）

读/写多个寄存器（功能码23—

读FIFO队列（功能码24）

封装接口传输（功能码43厂

设备标识（功能码43/14）

6.5设备管理等级

B扩展III不支持

5

GB/T25919.1—2010

附录A

（规范性附录）

功能码测试

表A.1功能码测试表

NO测试描述引用结果

主站利用功能码01读取1个或多个连续线圈状态，

如果子站接受主站的请求则用功能码01回应，并返

GB/T19582.1—2008

010回线圈当前状态；如果返回的线圈数量不是8的倍

的7.1

数,将用零填充最后数据字节的剩余位（一直到字节

的高位端）

当子站不支持功能码01时，子站应用功能码81H给

GB/T19582.1—2008

011予一个异常响应，并在响应帧中包含一个异常代码01

的7.1

表示是非法功能

主站利用功能码01读取线圈数量不在子站允许的范

围内，则子站应用功能码81H给予一个异常响应，并GB/T19582.1—2008

012

在响应帧中包含一个异常代码03表示读取的线圈数的7.1

读线圈量无效，即非法数据值

（功能码01）主站利用功能码01读取一组无效地址的线圈状态，

GB/T19582.1—2008

013子站应用功能码81H给予一个异常响应，并在响应帧

的7.1

中包含一个异常代码02表示是非法数据地址

如果子诂在试图处理请求时出现不可恢复的差错.则

GB/T19582.1—2008

014子站应用功能码81H给予一个异常响应，并在响应帧

的7.1

中包含一个异常码04表示子站设备故障

GB/T19582.2—2008

015不使用广播模式

的6.1

GB/T19582.2—2008

016当主站请求的子站地址错误时，子站不应答

的6.1

GB/T19582.2—2008

017当主站发送的帧CRC校验错误时，子站不应答

的6.5.1.2

主站利用功能码02读取1个或多个连续的离散量输

入状态，如果子站接受主站的请求则用功能码01回

GB/T19582.1—2008

020应，并返回离散量输入当前状态；如果返回的输入数

的7.2

量不是8的倍数，将用零填充最后数拯字节的剩余位

（一直到字节的高位端）

读离散量输入当子站不支持功能码02时，子站应用功能码82H给

GB/T19582.1—2008

021（功能码02）予一个异常响应，并在响应帧中包含一个异常代码01

的7.2

表示是非法功能

主站利用功能码02读取的离散量输入数量不在子站

允许的范围内，则子站应用功能码82H给予一个异常GB/T19582.1—2008

022

响应，并在响应帧中包含一个异常代码03表示读取的7.2

的离散量输入数量无效，即非法数据值

6

GB/T25919.1—2010

表A.1（续）

NO测试描述引用结果

主站利用功能码02读取一组无效地址的离散量输入

GB/T19582.1—2008

023状态，子站应用功能码82H给予一个异常响应，并在

的7.2

响应帧中包含一个异常代码02表示是非法数据地址

如果子站在试图处理请求时川现不可恢复的差错，则

GB/T19582.1—2008

024子站应用功能码82H给予一个异常响应，并在响应帧

的7.2

读离散量输入中包含一个异常码04表示子站设备故障

（功能码02）GB/T19582.2—2008

025不使用广播模式

的6.1

GB/T19582.2—2008

026当主站请求的子站地址错误时，子站不应答

的6.1

GB/T19582.2—2008

027当主站发送的帧CRC校验错误时，子站不应答

的6.5.1.2

主站利用功能码03读取一个或多个保持寄存器当前

值，如果子站接受主站的请求则用功能码03冋应，并GB/T19582.1—2008

030

返回寄存器当前值，将响应报文的寄存器数据进行打的7.3

包，使得每个寄存器包含两个字节数据

当子站不支持功能码03时，子站应用功能码83H给

GB/T19582.1—2008

031予一个异常响应，并在响应帧中包含一个异常代码01

的7.3

表示非法功能

主站利用功能码03读取的保持寄存器数量不在1〜

125范围内，则子站应用功能码83H给予一个异常响GB/T19582.1—2008

032

应，并在响应帧中包含一个异常代码03表示读取的的7.3

保持寄存益数量无效，即非法数据值

读保持寄存器

主站利用功能码03读取一组无效地址保持寄存器当

（功能码03）GB/T19582.1—2008

033前值，子站应用功能码83H给予一个异常响应，并在

的7.3

响应帧中包含一个异常代码02表示是非法数据地址

如果子站在试图处理请求时川现不可恢复的差错，则

GB/T19582.1—2008

034子站应用功能码83H给予一个异常响应，并在响应帧

的7.3

中包含