Modbus协议之所以能成为工业领域的“普通话”，秘诀在于它用了一种非常直观的方式来管理数据——把不同性质的数据分门别类地放在四个“抽屉”里。无论设备来自哪个品牌，只要遵循这个规则，它们就能顺畅交流。
核心思想：两个维度划分四个区域
理解Modbus存储区的分类，就像整理衣柜，你只需要从两个角度来思考：
- 数据类型：数据是简单的“开关”，还是一个具体的“数字”？
- 开关量（线圈）：只有两种状态，非黑即白。例如，灯是亮还是灭，阀门是开还是关。这种数据在Modbus里称为“线圈”（Coil）。
- 模拟量（寄存器）：是一个连续变化的数值。例如，温度25.6℃，压力0.8MPa，转速1500转。这种数据在Modbus里称为“寄存器”（Register）。
- 操作权限：这个数据是只能“看”，还是也能“改”？
- 只读：你只能读取它的状态，但不能修改。好比电表上的读数，你只能看用了多少度电。
- 读写：你既能查看它的状态，也能修改它。好比手机的音量键，你可以看当前音量，也能调大调小。
把这两个维度组合起来，就得到了Modbus的四个核心存储区，可以用下面的表格快速掌握：
| 存储区名称（俗称） | 数据类型 | 读写权限 | 可以把它想象成… | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 线圈寄存器（0区） | 开关量 | 读写 | 电灯开关 | 控制继电器、电机启停、指示灯 |
| 离散输入寄存器（1区） | 开关量 | 只读 | 门磁传感器 | 读取按钮状态、限位开关、故障信号 |
| 输入寄存器（3区） | 模拟量 | 只读 | 温度计 | 采集温度、压力、流量等传感器数据 |
| 保持寄存器（4区） | 模拟量 | 读写 | 可设置的恒温器 | 设定目标速度、温度，修改设备参数 |
四个“数据抽屉”的详细用法
1. 线圈寄存器（0区）：指挥行动的“开关”
这是你用来发号施令的抽屉。主站（如PLC或电脑）通过向这个区域写入数据，直接控制现场设备的开关。
- 如何使用：你想启动一台电机，就向控制它的那个线圈地址写入“1”（ON）；想停止，就写入“0”（OFF）。
- 好比：你在家里通过手机APP远程控制智能插座的开关。
2. 离散输入寄存器（1区）：感知状态的“眼睛”
这个抽屉是设备的感觉器官，专门用来反映外部的开关状态变化。
- 如何使用：你只能读取它。比如，你想知道一个急停按钮是否被按下，就去读取对应的离散输入地址，如果值是“1”，就表示按钮被按下了。
- 特点：因为是只读的，可以确保这些关键状态信号不会被意外修改，非常安全。
3. 输入寄存器（3区）：汇报数据的“仪表”
这个抽屉里放着从现场采集来的实时数据，通常是只读的模拟量。
- 如何使用：主站定期（比如每秒一次）读取这个区域，以监控生产过程。例如，不断读取温度传感器在输入寄存器中的地址，来获取实时温度值。
- 好比：仪表盘上显示的车速和油量，你只能看，不能直接通过仪表盘去改变车速。
4. 保持寄存器（4区）：存储设定的“大脑”
这是设备的配置中心和大脑，用于存放重要的设备参数和设定点。它允许读写，是功能最丰富的区域。
- 如何使用：你可以在保持寄存器中设定一个变频器的目标运行频率（如40Hz），或者一个温控器的目标温度（如80℃）。既可以读取当前设定值，也可以修改它们。
- 进阶用法：一个保持寄存器只有16位，无法直接表示浮点数等复杂数据。这时，需要将多个连续的寄存器组合起来。例如，一个32位的单精度浮点数通常需要占用两个连续的保持寄存器。
关键概念：地址那点事
很多新手会混淆“绝对地址”和“相对地址”，其实很简单：
- 绝对地址（给人看的）：为了让我们工程师看着直观，容易配置。常用的是短地址模型，比如
40001。它表示第4个存储区（保持寄存器）的第1个数据点。40001和400001是同一个地址，只是表示方法不同。40001是简化版，400001是完整版（长地址模型），能覆盖最多65536个地址，但绝大多数设备用不到这么多，所以简化的40001更常见。
- 相对地址（给机器用的）：在实际的Modbus通信报文中，为了节省空间和提高效率，使用的是从0开始的偏移地址。例如，绝对地址
40001在报文中对应的相对地址就是0，40002对应1。
简单记：你在设备手册或软件配置里看到的（如40001）是绝对地址；而协议底层传输时，会自动将其转换为相对地址。编程时留意软件要求哪种地址即可。
总结
Modbus通过这四个“数据抽屉”，为工业设备建立了一套清晰易懂的数据管理规则：
- 想控制开关（如启动设备）→ 读写 0区（线圈）
- 想查看状态（如故障信号）→ 读取 1区（离散输入）
- 想采集数据（如监测温度）→ 读取 3区（输入寄存器）
- 想设置参数（如修改设定值）→ 读写 4区（保持寄存器）
