Núcleo del Protocolo Modbus

El núcleo del protocolo en ModbusLab está implementado de forma pura en TypeScript en src/lib/modbus/. No utiliza librerías de terceros y es 100% independiente del entorno de interfaz gráfica o DOM.

🔀 Modos de Encuadre (Codecs)

ModbusLab soporta los tres encuadres estándar del protocolo Modbus: RTU, ASCII y TCP (MBAP).

1. Modbus RTU (Serial Binario)

Estructura de trama: [Dirección (1B)] [PDU] [CRC16 Lo (1B)] [CRC16 Hi (1B)]
Sumas de verificación: CRC-16 (transmitido LSB primero).
Ejemplo: 01 03 02 98 00 01 04 5D (Lee 1 registro en 0298h de la Estación 1).

2. Modbus ASCII (Serial Texto)

Estructura de trama: ':' + HexASCII([Dirección] [PDU] [LRC]) + CR LF
Sumas de verificación: LRC calculado sobre los bytes binarios antes de la conversión a ASCII hex.
Ejemplo: :01030298000161\r\n

3. Modbus TCP (MBAP)

Estructura de trama: [TID Hi] [TID Lo] [0x00] [0x00] [LEN Hi] [LEN Lo] [Unit ID] [PDU]
Cabecera MBAP (7 bytes):
- TID (Transaction Identifier): Contador de transacción incrementado por el cliente.
- PID (Protocol Identifier): 0x0000 para Modbus TCP.
- LEN (Length): Longitud de bytes restantes (1 + longitud del PDU).
- Unit ID (Dirección de estación): Identificador del esclavo (1 o 2).

🧮 Sumas de Verificación

// src/lib/modbus/checksum.ts

/** Algoritmo CRC-16 Modbus (Polinomio 0xA001) */
export function crc16(buf: Uint8Array): number {
  let crc = 0xffff;
  for (const b of buf) {
    crc ^= b;
    for (let i = 0; i < 8; i++) {
      crc = crc & 1 ? (crc >> 1) ^ 0xa001 : crc >> 1;
    }
  }
  return crc; // LSB primero en la trama
}

/** Algoritmo LRC Modbus (Longitudinal Redundancy Check) */
export function lrc(buf: Uint8Array): number {
  let sum = 0;
  for (const b of buf) sum = (sum + b) & 0xff;
  return (-sum) & 0xff;
}

📜 Funciones Modbus Soportadas

ModbusLab implementa las siguientes 12 funciones Modbus con sus etiquetas en español:

Código	Rótulo en el Selector	Tipo de PDU
0	Control de estaciones esclavas	Función especial (Genera Excepción 01 para fines docentes)
1	Lectura de n bits de salida o internos	Solicitud: `[01] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]` Respuesta: `[01] [N Bytes] [Datos...]` (LSB primero)
2	Lectura de n bits de entradas	Solicitud: `[02] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]` Respuesta: `[02] [N Bytes] [Datos...]`
3	Lectura de n palabras de salidas o internos	Solicitud: `[03] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]` Respuesta: `[03] [2*Cant] [Reg Hi] [Reg Lo]...`
4	Lectura de n palabras de entradas	Solicitud: `[04] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]` Respuesta: `[04] [2*Cant] [Reg Hi] [Reg Lo]...`
5	Escritura de un bit	Solicitud: `[05] [Dir Hi] [Dir Lo] [FF 00 \| 00 00]` Respuesta: Eco de la petición
6	Escritura de una palabra	Solicitud: `[06] [Dir Hi] [Dir Lo] [Val Hi] [Val Lo]` Respuesta: Eco de la petición
7	Lectura rápida de 8 bits	Solicitud: `[07]` Respuesta: `[07] [Byte Estado]`
8	Control de contadores de diagnósticos (1–8)	Solicitud: `[08] [SubFn Hi] [SubFn Lo] [Dato Hi] [Dato Lo]` Respuesta: Eco (SubFn 0000h) o Contadores (000Bh–0012h)
11	Control del contador de diagnósticos (9)	Solicitud: `[11]` Respuesta: `[11] [Status Hi] [Status Lo] [EventCnt Hi] [EventCnt Lo]`
15	Escritura de n bits	Solicitud: `[15] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo] [N Bytes] [Datos...]` Respuesta: `[15] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]`
16	Escritura de n palabras	Solicitud: `[16] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo] [2*Cant] [Datos...]` Respuesta: `[16] [Ini Hi] [Ini Lo] [Cant Hi] [Cant Lo]`

🚨 Respuestas de Excepción Modbus

Cuando un dispositivo virtual recibe una petición no válida, emite una PDU de excepción con la estructura: [Función | 0x80] [Código Excepción].

Código	Nombre Excepción	Causa en el Dispositivo Virtual
01	`ILLEGAL FUNCTION`	Función no soportada por el esclavo (p. ej. Fn 0 en cualquier esclavo, o Fn 05 al analizador WM14).
02	`ILLEGAL DATA ADDRESS`	Dirección o rango fuera del mapa de memoria, dirección impar en el analizador WM14, o intento de escritura en área de solo lectura (como área F del PLC o RAM de medidas del WM14).
03	`ILLEGAL DATA VALUE`	Cantidad fuera de rango (`count` > 125 palabras o > 2000 bits), `n bytes` incoherente con la cantidad, o valor de coil en Fn 05 distinto de `FF00h` / `0000h`.
04	`SLAVE DEVICE FAILURE`	Error interno simulado en el dispositivo esclavo.
06	`SLAVE DEVICE BUSY`	Intento de escritura en la EEPROM de parámetros del WM14 cuando el candado de seguridad está activo sin haber autenticado previamente con la contraseña en `1080h`.