alex9ufo 聰明人求知心切: Modbus FC=1 (Coils read) & FC=15 (Coils Write)

Modbus FC=1 (Coils read) & FC=15 (Coils Write)

「從 Modbus 設備讀取多個線圈（Coils）狀態，並立刻將這些狀態原封不動地轉寫到另一個記憶體位址（起始位址 16）」。

整個流程使用了知名套件 node-red-contrib-modbus，主要分為兩個階段：讀取暫存器（Read FC=1） 與 批次寫入暫存器（Write FC=15）。

以下為您詳細拆解各個節點的功能與資料流向：

1. 流程圖架構與資料流

這個流程的運作路徑如下：

Modbus Read (讀取線圈) $\rightarrow$ Function (提取資料) $\rightarrow$ Function (打包 FC15 格式) $\rightarrow$ Modbus Write (寫入新位址)

🟢 第一階段：定時讀取線圈狀態 (Modbus Read)

節點名稱： modbus-read
通訊參數：
- DataType: Coil（代表功能碼 FC=1, Read Coil Status）。
- Address (adr): 0（從記憶體位址 0 開始讀）。
- Quantity: 8（連續讀取 8 個線圈的狀態，通常代表 1 個位元組 Byte 的 8 個位元）。
- Rate: 10000 ms（每 10 秒自動循環讀取一次）。
- Unit ID: 1（通訊設備站號為 1）。

🟡 第二階段：資料提取與清洗 (Function 節點)

讀取成功後，Modbus Read 節點輸出的是一個複雜的物件（Object），接著交給名稱為 function 的節點處理：

JavaScript
var data = msg.payload.data; // 從回傳物件中提取出真正的線圈陣列（例如 [true, false, true...]）
msg.payload = data;          // 將 payload 取代為這個純陣列
return msg;

Debug 4： 在這裡接了一個除錯節點，用來在側邊欄監看提取出來的 8 個線圈布林值陣列。

🔵 第三階段：重新打包寫入格式 (Read FC=15 節點)

這是最關鍵的邏輯轉換區。名稱為 Read FC=15 的 Function 節點將剛才讀到的 8 個線圈值，重新打包成符合 modbus-write 節點要求的物件格式：

JavaScript
const coilValues = msg.payload; // 取得剛才的 8 個布林值陣列

msg.payload = {
    "value": coilValues,         // 要寫入的布林值陣列
    "fc": 15,                    // 強制指定功能碼 FC=15 (Write Multiple Coils，強行寫入多個線圈)
    "unitid": 1,                 // 設備站號 1
    "address": 16,               // 變更寫入的目的地起始位址為 16
    "quantity": coilValues.length // 寫入長度（自動取得陣列長度，即 8）
};

return msg;

🟠 第四階段：寫入新記憶體位址 (Modbus Write)

節點名稱： modbus-write
通訊參數：
- DataType: MCoils（Multiple Coils，複數線圈）。
- Address (adr): 16（寫入位址 16 ~ 23）。
- 功能： 接收上一個節點打包好的物件，透過 Modbus TCP 網路，將原本從位址 0~7 讀到的開關狀態，複製寫入到位址 16~23。
Debug 5 & 6： 用來監控寫入前與寫入後的系統回傳狀態（判斷是否成功寫入）。

2. 底層通訊設定 (Modbus Client)

流程最下方配置了一個名為 local 的通訊客戶端物件（modbus-client）：

連線方式： TCP-RTU-BUFFERED（這是一種很常見的架構，代表實體設備是 RS-485 序列埠走 RTU 協定，但前端透過了一個 TCP 轉 RS-485 伺服器/閘道器 連線，或者是在本機透過虛擬串列埠轉 TCP 的方式運作）。
IP 與 Port： 連線到本機端 127.0.0.1，通訊埠 502（標準 Modbus TCP Port）。

💡 總結這個程式的目的

這段程式的目的就是「記憶體狀態同步（Data Mirroring/Mapping）」。

在工廠實務上，這通常用於資料橋接。例如：PLC 的位址 0~7 是現場實體按鈕或感測器的輸入狀態（Inputs），而系統需要把這些狀態即時複製到位址 16~23（內部旗標位元 Internal Bits 或輸出暫存器），以便讓工廠的 HMI 人機介面、SCADA 中控軟體，或是您上一張圖提到的 ModbusSim 模擬器 能夠在特定區塊讀取到集中的環境狀態。

Node-red程式

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alex9ufo 聰明人求知心切

2026年7月7日星期二

Modbus FC=1 (Coils read) & FC=15 (Coils Write)