目录
1. Modbus协议基础
1.1 什么是Modbus？
Modbus = 工业设备的通用语言
生活比喻：Modbus就像联合国的通用翻译系统
🌍 联合国会议场景：
中国代表 → 翻译官 → 美国代表
法国代表 → 翻译官 → 日本代表
所有人都用英语作为通用语言交流
🏭 工业现场场景：
西门子PLC → Modbus → 施耐德变频器
ABB传感器 → Modbus → 台达触摸屏
不同品牌设备都用Modbus协议交流
1.2 Modbus协议历史
发展历程：
📅 1979年：Modicon公司发明Modbus
├── 🎯 目标：让不同设备能够通信
├── 📡 最初：基于串行通信（RS-232/RS-485）
└── 🌟 特点：简单、开放、免费
📅 1999年：Modbus-IDA成立
├── 📋 标准化Modbus协议
├── 📖 发布官方规范文档
└── 🌐 推广TCP/IP版本
📅 现在：工业通信标准
├── 🏭 全球使用最广泛的工业协议
├── 💰 节省成本（开源免费）
└── 🔧 易于实现和维护
1.3 Modbus协议族
Modbus协议家族：
🏠 Modbus协议家族
├── 📡 Modbus RTU（串行通信版本）
│ ├── RS-232连接
│ ├── RS-485连接
│ └── 二进制数据格式
│
├── 🌐 Modbus TCP（以太网版本）
│ ├── TCP/IP网络
│ ├── 基于以太网
│ └── 二进制数据格式
│
├── 📝 Modbus ASCII（串行ASCII版本）
│ ├── RS-232/RS-485连接
│ ├── ASCII字符格式
│ └── 易于调试（已较少使用）
│
└── 📧 Modbus TCP/IP
├── 基于TCP/IP协议栈
├── 标准502端口
└── 支持多客户端连接
1.4 Modbus通信模型
🎭 主从架构
就像古代皇帝与大臣：
👑 主站（Master）= 皇帝
├── 发号施令：发送查询命令
├── 等待回复：等待从站响应
├── 控制通信：决定何时通信
└── 处理错误：处理通信异常
🙇♂️ 从站（Slave）= 大臣
├── 等待命令：监听主站查询
├── 执行命令：根据命令操作数据
├── 回复结果：返回执行结果
└── 被动响应：不主动发起通信
通信规则：
1. 只有皇帝可以主动说话
2. 大臣只能在被问到时回答
3. 一次只有一个对话进行
4. 必须按照固定格式对话
🔄 请求响应模式
通信过程：
⏰ 时间轴通信示例：
t1: 主站 → 从站1："报告你的温度值"
t2: 从站1 → 主站："当前温度25.5°C"
t3: 主站 → 从站2："启动电机"
t4: 从站2 → 主站："电机已启动"
t5: 主站 → 从站3："读取压力值"
t6: 从站3 → 主站："当前压力1.2MPa"
特点：
✅ 确定性：严格的时序控制
✅ 可靠性：每个命令都有响应
❌ 效率限制：一问一答模式
❌ 实时性限制：轮询所有设备需要时间
2. Modbus RTU详解
2.1 RTU是什么？
RTU = Remote Terminal Unit（远程终端单元）
生活比喻：RTU就像电报通信
📡 古代电报系统：
- 用摩尔斯电码（点点划划）
- 通过电线传输信号
- 接收方解码还原消息
- 简洁高效，适合长距离
🏭 Modbus RTU：
- 用二进制编码（0和1）
- 通过串行线传输数据
- 接收方解析数据帧
- 紧凑高效，适合工业现场
2.2 RTU物理层
🔌 连接方式
RS-485连接（最常用）：
🏭 典型工厂布线：
主站(PLC) ←→ 终端电阻 ←→ 从站1 ←→ 从站2 ←→ ... ←→ 从站N ←→ 终端电阻
物理连接：
A+ ←→ A+ ←→ A+ ←→ A+
B- ←→ B- ←→ B- ←→ B-
GND ←→ GND ←→ GND ←→ GND（可选）
布线要求：
📏 最大距离：1200米（无中继器）
👥 最大设备：32个（不加中继器）
🔧 终端电阻：120Ω（网络两端）
🌡️ 工作温度：-40°C到+85°C
RS-232连接（点对点）：
💻 电脑 ←→ 单个设备
连接线：
TXD ←→ RXD
RXD ←→ TXD
GND ←→ GND
限制：
📏 最大距离：15米
👥 设备数量：只能1对1
⚡ 传输速度：115200 bps
🔧 适用场景：调试、配置
⚡ 通信参数
串行通信配置：
🔧 标准配置：
波特率：9600 bps（常用）
数据位：8位
停止位：1位
校验位：无校验（None）
流控制：无
📊 波特率选择：
1200 bps ← 远距离、抗干扰
2400 bps ← 一般工业应用
4800 bps ← 平衡选择
9600 bps ← 最常用
19200 bps ← 高速应用
38400 bps ← 短距离高速
57600 bps ← 特殊应用
115200 bps ← 调试用
2.3 RTU数据帧格式
📦 帧结构详解
RTU帧就像一封标准信件：
📮 Modbus RTU数据帧：
┌─────────┬──────────┬────────────┬───────────┬─────────┐
│ 静默 │ 从站地址 │ 功能码 │ 数据 │ CRC │
│ 3.5字符 │ 1字节 │ 1字节 │ N字节 │ 2字节 │
└─────────┴──────────┴────────────┴───────────┴─────────┘
类比信件格式：
静默时间 ← 信件间的间隔
从站地址 ← 收件人地址
功能码 ← 信件类型（查询/命令）
数据 ← 信件内容
CRC校验 ← 邮政编码验证
🔍 各字段详解
1. 静默时间（3.5字符时间）：
⏰ 静默时间作用：
- 标记帧的开始和结束
- 防止帧粘连
- 给接收方处理时间
计算公式：
静默时间 = 3.5 × (1 + 8 + 1) × (1/波特率)
例子（9600波特率）：
静默时间 = 3.5 × 10 × (1/9600) = 3.65毫秒
🚨 重要提醒：
超过1.5字符时间无数据 = 帧结束
少于3.5字符时间的间隔 = 帧内数据
2. 从站地址（1字节）：
📍 地址范围：1-247
├── 0：广播地址（所有从站）
├── 1-247：单个从站地址
└── 248-255：保留地址
实际应用：
🏭 生产线A：
├── 从站1：温度传感器
├── 从站2：压力传感器
├── 从站3：流量计
└── 从站4：变频器
地址设置原则：
✅ 同一网络内地址唯一
✅ 地址分配要有规律
✅ 预留地址供扩展使用
3. 功能码（1字节）：
🔧 常用功能码：
├── 01：读线圈状态
├── 02：读离散输入状态
├── 03：读保持寄存器
├── 04：读输入寄存器
├── 05：写单个线圈
├── 06：写单个寄存器
├── 15：写多个线圈
└── 16：写多个寄存器
异常响应：功能码 + 0x80
例子：03功能码异常 → 0x83
4. 数据字段（变长）：
📊 数据内容根据功能码而定：
读取操作：
├── 起始地址（2字节）
└── 数量（2字节）
写入操作：
├── 地址（2字节）
├── 数量（2字节）
├── 字节数（1字节）
└── 数据值（N字节）
例子（读取3个寄存器）：
起始地址：0x0000（寄存器40001）
数量：0x0003（3个寄存器）
5. CRC校验（2字节）：
🛡️ CRC-16校验算法：
目的：检测传输错误
多项式：0xA001
范围：从站地址到数据字段的所有字节
计算步骤：
1. 初始值：0xFFFF
2. 对每个字节进行异或运算
3. 右移8次，每次检查最低位
4. 如果最低位为1，异或多项式
5. 最终结果的低字节在前，高字节在后
验证过程：
发送方：计算CRC附加到帧末
接收方：重新计算CRC比较
一致：数据正确
不一致：数据有误，丢弃帧
2.4 RTU通信时序
⏰ 时序要求
严格的时间控制：
📡 RTU时序规范：
帧间间隔：≥ 3.5字符时间
├── 帧开始标志
├── 防止帧粘连
└── 给设备处理时间
字符间间隔：≤ 1.5字符时间
├── 同一帧内字符间隔
├── 超过1.5字符时间视为帧结束
└── 保证帧的完整性
响应超时：通常100ms-2000ms
├── 主站等待从站响应的最大时间
├── 超时则认为通信失败
└── 根据网络距离和设备性能调整
🔄 典型通信序列
读取寄存器示例：
⏰ 时间线：
t0: 主站发送查询帧
[静默3.5字符] [01] [03] [00 00] [00 01] [84 0A]
t1: 从站接收完整帧（检查CRC）
t2: 从站解析命令（读寄存器40001）
t3: 从站准备响应数据
t4: 从站发送响应帧
[静默3.5字符] [01] [03] [02] [00 64] [B8 FA]
t5: 主站接收响应（检查CRC）
t6: 主站解析数据（值=100）
总耗时：通常10-50毫秒（取决于波特率和处理速度）
2.5 RTU实际案例分析
📊 读取温度传感器数据
完整通信过程：
🌡️ 场景：读取1号温度传感器的当前温度
1. 主站发送查询帧：
从站地址：01（1号设备）
功能码：04（读输入寄存器）
起始地址：00 00（寄存器30001）
数量：00 01（1个寄存器）
CRC：31 CA
完整帧：01 04 00 00 00 01 31 CA
2. 从站响应帧：
从站地址：01
功能码：04
字节数：02（2字节数据）
数据：01 F4（温度值500，实际25.0°C）
CRC：2E 8B
完整帧：01 04 02 01 F4 2E 8B
3. 数据解析：
原始值：0x01F4 = 500
实际温度：500 ÷ 10 = 25.0°C
🎛️ 控制变频器启停
控制命令示例：
⚡ 场景：启动2号变频器
1. 主站发送控制帧：
从站地址：02（2号设备）
功能码：05（写单个线圈）
线圈地址：00 00（线圈1）
数据：FF 00（ON状态）
CRC：8C 3A
完整帧：02 05 00 00 FF 00 8C 3A
2. 从站确认帧：
从站地址：02
功能码：05
线圈地址：00 00
数据：FF 00（确认已设置为ON）
CRC：8C 3A
完整帧：02 05 00 00 FF 00 8C 3A
3. 执行结果：
变频器收到命令后启动电机
线圈状态改为1（运行状态）
3. Modbus TCP详解
3.1 TCP版本概述
Modbus TCP = Modbus + TCP/IP网络
生活比喻：TCP版本就像现代互联网通信
📡 RTU版本 = 传统电话线通信：
- 一条线路，多个分机
- 串行传输，一个一个说话
- 距离有限，需要专用线路
🌐 TCP版本 = 现代网络通信：
- 以太网络，每个设备独立IP
- 并行传输，可以同时通信
- 距离无限，通过互联网连接
3.2 TCP网络架构
🌐 网络拓扑
标准以太网拓扑：
🌍 工厂网络架构：
📊 HMI/SCADA系统
|
🔄 以太网交换机
/ | | \
📡 📡 📡 📡
PLC1 PLC2 变频器 温控器
(192.168.1.10)(192.168.1.11)(192.168.1.12)(192.168.1.13)
每个设备特点：
✅ 独立IP地址
✅ 可同时通信
✅ 标准网线连接
✅ 支持远程访问
🔧 TCP连接特性
连接模式对比：
🔗 TCP连接特点：
├── 面向连接：建立TCP连接后通信
├── 可靠传输：TCP保证数据完整性
├── 全双工：可同时收发数据
├── 多客户端：一个服务器支持多个客户端
└── 标准端口：502端口
🆚 与RTU对比：
RTU：主从模式，一问一答
TCP：客户端/服务器模式，可并发通信
RTU：物理地址（1-247）
TCP：网络地址（IP地址）
RTU：CRC校验
TCP：TCP层自动校验
3.3 TCP数据帧格式
📦 MBAP头部详解
Modbus TCP帧结构：
📬 Modbus TCP数据帧：
┌─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┬─────────────┐
│ 事务ID │ 协议ID │ 长度 │ 单元ID │ Modbus PDU │
│ 2字节 │ 2字节 │ 2字节 │ 1字节 │ 变长 │
└─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┴─────────────┘
\________________MBAP头部（7字节）________________/
MBAP = Modbus Application Protocol Header
PDU = Protocol Data Unit（功能码+数据）
各字段详细说明：
🎫 事务ID（Transaction ID）
🎫 事务ID作用：
- 配对请求和响应
- 支持并发通信
- 范围：0x0000-0xFFFF
实际应用：
客户端发送：事务ID = 0x0001，读取温度
客户端发送：事务ID = 0x0002，读取压力
服务器响应：事务ID = 0x0001，温度数据
服务器响应：事务ID = 0x0002，压力数据
好处：
✅ 可以同时发送多个请求
✅ 响应可以乱序返回
✅ 提高通信效率
🏷️ 协议ID（Protocol ID）
🏷️ 协议标识：
- 固定值：0x0000
- 表示Modbus协议
- 为将来扩展预留
格式：
高字节：0x00
低字节：0x00
📏 长度字段（Length）
📏 长度计算：
- 后续字节数（不包括事务ID、协议ID、长度字段本身）
- 包括：单元ID + 功能码 + 数据
- 范围：0x0001-0x00FF
计算示例：
读取1个寄存器：
单元ID(1) + 功能码(1) + 起始地址(2) + 数量(2) = 6字节
长度字段 = 0x0006
🏠 单元ID（Unit ID）
🏠 单元标识：
- 设备标识符（类似RTU的从站地址）
- 范围：0x00-0xFF
- 0xFF：广播地址
- 0x00：通常用于单设备
用途：
1. 网关场景：TCP到RTU转换
2. 多单元设备：一个IP多个逻辑设备
3. 兼容性：保持与RTU的一致性
📊 Modbus PDU
📊 PDU内容：
├── 功能码（1字节）
└── 数据字段（变长）
与RTU的区别：
RTU：从站地址 + 功能码 + 数据 + CRC
TCP：功能码 + 数据（无地址，无CRC）
原因：
- IP地址替代了从站地址
- TCP层提供了错误检测
3.4 TCP通信过程
🤝 建立连接
TCP连接建立过程：
🔗 TCP三次握手：
客户端 服务器(端口502)
| |
|----SYN----> | 建立连接请求
| |
|<---SYN+ACK---- | 确认并请求连接
| |
|----ACK----> | 确认连接建立
| |
现在可以发送Modbus数据...
优势：
✅ 一次连接，多次通信
✅ 连接状态监控
✅ 自动重连机制
📡 数据传输
完整的Modbus TCP通信示例：
📊 读取保持寄存器示例：
1. 客户端发送请求：
TCP头部：[源端口][目标端口502][序列号][确认号][标志]
MBAP头部：[00 01][00 00][00 06][01]
PDU：[03][00 00][00 01]
解释：
事务ID：0x0001
协议ID：0x0000（Modbus）
长度：0x0006（6字节）
单元ID：0x01
功能码：0x03（读保持寄存器）
起始地址：0x0000（寄存器40001）
数量：0x0001（1个寄存器）
2. 服务器响应：
TCP头部：[目标端口][源端口502][序列号][确认号][标志]
MBAP头部：[00 01][00 00][00 05][01]
PDU：[03][02][01 F4]
解释：
事务ID：0x0001（匹配请求）
协议ID：0x0000
长度：0x0005（5字节）
单元ID：0x01
功能码：0x03
字节数：0x02（2字节数据）
数据：0x01F4（值500）
3.5 TCP连接管理
🔄 连接状态处理
连接生命周期：
🔄 连接状态图：
建立连接
断开 ←----------→ 连接中
↑ ↓
| 通信中
| ↓
└←----超时/错误----┘
状态处理：
连接中：
- 保持心跳检测
- 监控数据传输
- 处理网络异常
断开状态：
- 自动重连机制
- 指数退避算法
- 连接失败告警
💓 心跳保活
保持连接活跃：
💓 TCP Keep-Alive机制：
├── 定期发送保活探测包
├── 检测连接是否有效
├── 及时发现网络故障
└── 自动清理无效连接
Modbus应用层心跳：
├── 定期读取设备状态寄存器
├── 监控设备在线状态
├── 快速检测设备故障
└── 维护设备通信状态
心跳参数设置：
保活时间：7200秒（2小时）
保活间隔：75秒
保活次数：9次
🔀 多客户端支持
并发连接管理：
🔀 多客户端架构：
设备服务器
/ | \
客户端1 客户端2 客户端3
(HMI) (SCADA) (数据采集)
连接管理：
├── 最大连接数限制（通常8-32个）
├── 连接优先级管理
├── 资源访问权限控制
└── 连接状态监控
实际应用：
🖥️ HMI界面：实时监控显示
📊 SCADA系统：历史数据采集
🔧 维护工具：参数配置和诊断
📱 移动APP：远程监控控制
4. RTU vs TCP对比分析
4.1 技术特性对比
📊 详细对比表
| 特性 | Modbus RTU | Modbus TCP |
|---|---|---|
| 物理层 | RS-232/485串行 | 以太网TCP/IP |
| 传输速度 | 1.2K-115.2K bps | 10M-1G bps |
| 传输距离 | 1200米(RS-485) | 无限制(网络) |
| 设备数量 | 32个(单段) | 理论无限制 |
| 数据格式 | 二进制紧凑 | 二进制+TCP头 |
| 错误检测 | CRC-16校验 | TCP校验和 |
| 连接方式 | 主从模式 | 客户端/服务器 |
| 并发性 | 串行一对一 | 并发多连接 |
| 实时性 | 高(直接传输) | 中等(网络延迟) |
| 成本 | 低(简单硬件) | 中等(网络设备) |
| 安装复杂度 | 简单(点对点线) | 中等(网络配置) |
| 维护难度 | 简单 | 需要网络知识 |
4.2 性能对比分析
⚡ 响应时间对比
RTU响应时间：
⏱️ RTU通信时间计算：
发送时间 = 字节数 × 10位 ÷ 波特率
处理时间 = 设备处理延迟（1-50ms）
传输时间 = 距离延迟（忽略不计）
例子（9600波特率，读1个寄存器）：
请求帧：8字节 × 10位 ÷ 9600 = 8.33ms
响应帧：7字节 × 10位 ÷ 9600 = 7.29ms
处理时间：10ms
总时间：8.33 + 7.29 + 10 = 25.62ms
✅ 优势：确定性延迟，实时性好
❌ 劣势：受波特率限制，速度不高
TCP响应时间：
⏱️ TCP通信时间计算：
网络延迟 = 往返时间RTT（1-100ms）
处理时间 = 设备处理延迟（1-50ms）
传输时间 = 数据量 ÷ 网络速度（通常忽略）
例子（局域网，读1个寄存器）：
网络RTT：1ms
处理时间：10ms
总时间：1 + 10 = 11ms
✅ 优势：高带宽，支持大数据量
❌ 劣势：网络抖动影响实时性
📈 吞吐量对比
数据传输效率：
📊 RTU吞吐量：
波特率9600：理论960字节/秒
实际考虑协议开销：~400字节/秒
读100个寄存器需要：~0.5秒
📊 TCP吞吐量：
100Mbps网络：理论12.5MB/秒
实际考虑协议开销：~8MB/秒
读100个寄存器需要：<1ms
结论：
RTU适合：少量数据，高实时性要求
TCP适合：大量数据，高吞吐量要求
4.3 应用场景选择
🏭 工业现场应用
RTU最佳场景：
🔧 传统制造业：
├── 生产线控制系统
├── 设备间距离较远
├── 环境恶劣（电磁干扰）
└── 对实时性要求极高
🌡️ 过程控制：
├── 化工厂监控系统
├── 电力系统SCADA
├── 水处理控制系统
└── 暖通空调控制
🚗 车载系统：
├── 汽车生产线
├── 船舶控制系统
├── 火车控制系统
└── 飞机维护系统
选择理由：
✅ 抗干扰能力强
✅ 实时性确定
✅ 成本低廉
✅ 维护简单
TCP最佳场景：
🏢 现代工厂：
├── MES制造执行系统
├── 设备数据采集
├── 生产管理系统
└── 质量追溯系统
🌐 远程监控：
├── 分布式发电站
├── 石油管道监控
├── 环境监测站点
└── 智慧城市系统
☁️ 工业4.0：
├── 工业互联网平台
├── 边缘计算应用
├── 云端数据分析
└── AI质量检测
选择理由：
✅ 支持大数据量
✅ 远程访问方便
✅ 系统集成容易
✅ 扩展性好
4.4 混合部署策略
🔄 网关转换方案
RTU到TCP网关：
🌐 典型网关架构：
现场设备(RTU) ←→ 网关 ←→ 以太网 ←→ 上位机(TCP)
|
协议转换器
├── RTU接口
├── TCP接口
├── 数据缓存
└── 协议映射
网关功能：
📡 协议转换：RTU ←→ TCP
💾 数据缓存：提高响应速度
🔧 设备管理：统一配置界面
📊 数据预处理：过滤、计算、报警
分层网络架构：
🏗️ 三层网络模型：
┌─────────────────────────────────┐
│ 企业层（TCP） │ ERP/MES系统
│ 以太网 + Modbus TCP │
├─────────────────────────────────┤
│ 控制层（TCP/RTU） │ PLC/DCS系统
│ 工业以太网 + 现场总线 │
├─────────────────────────────────┤
│ 设备层（RTU） │ 传感器/执行器
│ RS-485 + Modbus RTU │
└─────────────────────────────────┘
数据流向：
设备层 → 控制层 → 企业层
实时控制 ← 控制层 ← 生产计划
5. 数据模型深度解析
5.1 Modbus数据区域
📚 四大数据区域详解
就像图书馆的分区管理：
📚 Modbus数据图书馆：
├── 📋 线圈区（Coils）- 开关书架
│ ├── 地址：00001-09999
│ ├── 类型：读写布尔值
│ └── 用途：控制继电器、阀门、电机启停
│
├── 👁️ 离散输入区（Discrete Inputs）- 状态书架
│ ├── 地址：10001-19999
│ ├── 类型：只读布尔值
│ └── 用途：按钮状态、限位开关、报警信号
│
├── 📊 输入寄存器区（Input Registers）- 测量书架
│ ├── 地址：30001-39999
│ ├── 类型：只读16位整数
│ └── 用途：传感器数值、模拟量输入
│
└── ⚙️ 保持寄存器区（Holding Registers）- 配置书架
├── 地址：40001-49999
├── 类型：读写16位整数
└── 用途：设定值、参数配置、控制输出
🎯 地址映射规则
Modbus地址系统：
🔢 地址表示方法：
协议地址：从0开始（内部使用）
用户地址：从1开始（人员使用）
例子：
用户地址40001 = 协议地址0x0000
用户地址40002 = 协议地址0x0001
用户地址30001 = 协议地址0x0000
地址计算公式：
协议地址 = 用户地址 - 地址偏移量
偏移量：
线圈：00001 → 偏移1
离散输入：10001 → 偏移10001
输入寄存器：30001 → 偏移30001
保持寄存器：40001 → 偏移40001
5.2 数据类型与编码
📊 基本数据类型
布尔值（1位）：
💡 线圈和离散输入：
├── 值：0（OFF/False）或 1（ON/True）
├── 传输：按字节打包，不足位补0
└── 应用：开关状态、报警状态
打包示例：
8个线圈状态：[1,0,1,1,0,0,1,0]
打包后：0xCD（11001101）
解包过程：
接收字节：0xCD = 11001101
线圈状态：
线圈1: 1 (bit 0)
线圈2: 0 (bit 1)
线圈3: 1 (bit 2)
线圈4: 1 (bit 3)
线圈5: 0 (bit 4)
线圈6: 0 (bit 5)
线圈7: 1 (bit 6)
线圈8: 0 (bit 7)
16位整数（寄存器）：
🔢 寄存器数据格式：
├── 大小：16位（2字节）
├── 范围：-32768 到 +32767（有符号）
│ 0 到 65535（无符号）
├── 字节序：大端序（高字节在前）
└── 传输：按寄存器顺序发送
例子：
数值：1234（0x04D2）
传输顺序：[0x04][0xD2]
高字节0x04在前，低字节0xD2在后
负数表示：
数值：-1234
二进制：1111101100101110（二进制补码）
十六进制：0xFB2E
传输：[0xFB][0x2E]
🔄 复合数据类型
32位浮点数（IEEE 754）：
🌊 浮点数处理：
占用：2个连续寄存器
格式：IEEE 754单精度
例子：温度值25.6°C
IEEE 754编码：0x41CD3333
寄存器分布：
寄存器1：0x41CD（高16位）
寄存器2：0x3333（低16位）
读取步骤：
1. 读取2个寄存器
2. 组合成32位数据
3. 按IEEE 754解码
4. 得到浮点值25.6
32位整数：
📏 长整数处理：
占用：2个连续寄存器
范围：-2,147,483,648 到 +2,147,483,647
例子：计数值100000
十六进制：0x000186A0
寄存器分布：
寄存器1：0x0001（高16位）
寄存器2：0x86A0（低16位）
字节序选择：
大端序：高位在前（Modbus标准）
小端序：低位在前（某些设备）
设备文档要明确说明！
字符串数据：
📝 字符串编码：
编码：通常ASCII或UTF-8
存储：每个寄存器存储2个字符
例子：设备名称"TEMP_01"
字符串长度：7字符
寄存器需求：4个（7÷2向上取整+1）
存储布局：
寄存器1：'T'(0x54) + 'E'(0x45) = 0x5445
寄存器2：'M'(0x4D) + 'P'(0x50) = 0x4D50
寄存器3：'_'(0x5F) + '0'(0x30) = 0x5F30
寄存器4：'1'(0x31) + '\0'(0x00) = 0x3100
5.3 设备数据映射实例
🌡️ 温度传感器映射
典型温度变送器：
📊 设备：智能温度变送器
地址范围：30001-30010（输入寄存器）
数据映射表：
地址 | 描述 | 数据类型 | 单位