modbus通訊協(xié)議27187

1、Modbus 通訊協(xié)議圖片:尚困開始標(biāo)記結(jié)束標(biāo)記校臉傳輸效率程序處理ASCII(盲號(hào)】CHLFLEG很直觀簡單一易調(diào)試KTU無無CBC不直觀j相復(fù)豪圖片:功能碼名稱作用|01讀取繞圓狀態(tài)即相一空過海喈售的當(dāng)前'戊率C CH/OFF)02讀取輸入狀態(tài)取得一組開關(guān)輸入的當(dāng)前狀態(tài)( ON/0FF)03讀取保持寄存器在一個(gè)躺多個(gè)保持寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值04讀取輸入寄存器在一個(gè)或多個(gè)輸入寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值05強(qiáng)置單魄圈強(qiáng)置一個(gè)邏輯統(tǒng)圈的通斷狀態(tài)06懂置單寄存器把具體二進(jìn)值裝人一保持寄存器Q7讀取異常狀態(tài)取得8個(gè)內(nèi)部螃圈的通斯?fàn)顟B(tài)這a個(gè)線圈的地址由控制器 決定03回送診斷校驗(yàn)把診斷校

2、駛報(bào)文送從機(jī)，以對(duì)通信處理進(jìn)行評(píng)鑒09編程C只用于錨4，使主機(jī)模損赫程患作用，修改PC從機(jī)逐相10控詢C只用于484 3可使主機(jī)與一臺(tái)正在執(zhí)行長程序任務(wù)從機(jī)遹信探詢注乩 機(jī)是否已完成其鐮作任務(wù)但在含有功能碼g的報(bào)文發(fā)送 后，本功能碼才裝送11讀取事件計(jì)數(shù)可使主機(jī)發(fā)出單詢問，并隨即判定圖作是否成功，尤其是 誣命令或其他應(yīng)答產(chǎn)生通信錯(cuò)謖時(shí)12謨?nèi)″托攀录涗浛墒侵鳈C(jī)檢索每臺(tái)從機(jī)的。辿型事曾處理通信事件記錄, 如果某項(xiàng)聿舞處理完成，記錄會(huì)給出有關(guān)錯(cuò)誤13翁程 C 10V3S4 4a4 部O可使主機(jī)模擬編程需功能修改FC從機(jī)避輯14探詢 C 184/384 4M 584 )可使主機(jī)與正在執(zhí)行任務(wù)的從機(jī)

3、通信，定期控詢謖從就是 否已完成耳程序鐮作，僅在含有功能耳的報(bào)文發(fā)送后本功能嗎才得發(fā)送15強(qiáng)置名線圈在置一串隹續(xù)邏將能圈的逋新16預(yù)置多寄存器把具體的二進(jìn)制值裝入一串旌簍的保持寄存器17報(bào)告從機(jī)標(biāo)識(shí)可使主機(jī)判斷編址從機(jī)的類型及謖從機(jī)運(yùn)仃指衣燈的伏密16(864加H工CEO 64 3可使主機(jī)模擬編程功修改F匚狀態(tài)邏輯圖片:19重置通信鏈路發(fā)生非可脩改錯(cuò)謁后，是從機(jī)復(fù)位于已知狀露 ！ 可直置順 序字節(jié)和讀取通用琴數(shù)（5*L）顯示擴(kuò)展存睹需文件中的數(shù)據(jù)信息21寫入通用參數(shù)（534L杷逋用釜數(shù)寫人獷展存儲(chǔ)交伴，或修改之宗64保管作拉屣功能備用6572保器以備用尸功所用雷但用尸功能的獷展編碼73119羊

4、法功能12。127保蟄留住內(nèi)部作用120255保留用于異常應(yīng)答Modbus 協(xié)議最初由Modicon 公司開發(fā)出來，在1979年末該公司成為施耐德自 動(dòng)化（Schneider Automation ）部門的一部分，現(xiàn)在 Modbus 已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域 全球最流行的協(xié)議。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括 PLC, DCS,智能儀表等都在使用 Modbus 協(xié)議作為 他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行 集中監(jiān)控。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí),Modbus 協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識(shí) 別按地址發(fā)來的消

5、息，決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成應(yīng)答弁 使用Modbus 協(xié)議發(fā)送給詢問方.Modbus 協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，弁沒有規(guī)定物理層.此協(xié)議定義了控制 器能夠認(rèn)識(shí)和使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的.標(biāo)準(zhǔn)的 Modicon 控制器使用 RS232C 實(shí)現(xiàn)串行的 Modbus 。 Modbus 的 ASCII、RTU 協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser/Slave 方式,Master端發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息，Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數(shù)據(jù)到Master端以響應(yīng)請(qǐng)求；Master端也可以直接發(fā)消息修改 Slave

6、端的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) 雙向讀寫。Modbus 協(xié)議需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，串行協(xié)議中除有奇偶校驗(yàn)外,ASCII模式采用 LRC校驗(yàn)，RTU模式采用16位CRC校驗(yàn)，但TCP模式?jīng)]有額外規(guī)定校驗(yàn)，因?yàn)門CP 協(xié)議是一個(gè)面向連接的可靠協(xié)議。另外，Modbus 采用主從方式定時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，在實(shí)際使用中如果某Slave站點(diǎn)斷開后（如故障或關(guān)機(jī)），Master端可以診斷出來， 而當(dāng)故障修復(fù)后，網(wǎng)絡(luò)又可自動(dòng)接通。因此， Modbus 協(xié)議的可靠性較好.下面我來簡單的給大家介紹一下，對(duì)于 Modbus 的ASCII、RTU和TCP協(xié)議來 說，其中TCP和RTU協(xié)議非常類似，我們只要把 RTU協(xié)議的兩個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)碼 去掉

7、，然后在RTU協(xié)議的開始加上5個(gè)0和一個(gè)6并通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)送 出去即可。所以在這里我僅介紹一下Modbus 的ASCII和RTU協(xié)議。下表是ASCII協(xié)議和RTU協(xié)議進(jìn)行的比較：通過比較可以看到，ASCII協(xié)議和RTU協(xié)議相比擁有開始和結(jié)束標(biāo)記，因此在進(jìn) 行程序處理時(shí)能更加方便， 而且由于傳輸?shù)亩际强梢姷?ASCII字符，所以進(jìn)行調(diào)試 時(shí)就更加的直觀，另外它的 LRC校驗(yàn)也比較容易。但是因?yàn)樗鼈鬏數(shù)亩际强梢姷?ASCII字符，RTU傳輸?shù)臄?shù)據(jù)每一個(gè)字節(jié) ASCII都要用兩個(gè)字節(jié)來傳輸，比如RTU 傳輸一個(gè)十六進(jìn)制數(shù) 0xF9 , ASCII就需要傳輸F' ' 9&#

8、39;的ASCII碼0x39和0x46 兩個(gè)字節(jié)，這樣它的傳輸?shù)男示捅容^低.所以一般來說，如果所需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較小可以考慮使用 ASCII協(xié)議，如果所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大，最好能使用 RTU 協(xié)議。下面對(duì)兩種協(xié)議的校驗(yàn)進(jìn)行一下介紹。1、 LRC校驗(yàn)LRC域是一個(gè)包含一個(gè)8位二進(jìn)制值的字節(jié).LRC值由傳輸設(shè)備來計(jì)算并放到 消息幀中，接收設(shè)備在接收消息的過程中計(jì)算 LRC ,并將它和接收到消息中 LRC域中的值比較，如果兩值不等，說明有錯(cuò)誤。LRC校驗(yàn)比較簡單，它在ASCII協(xié)議中使用，檢測(cè)了消息域中除開始的冒號(hào)及 結(jié)束的回車換行號(hào)外的內(nèi)容。它僅僅是把每一個(gè)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按字節(jié)疊加后 取反加1

9、即可。下面是它的 VC代碼：BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf , int nEnd ) 獲得校驗(yàn) 碼BYTE byLrc = 0;char pBuf4int nData = 0;for (i=1; i end ； i+=2 ) /i初始為1,避開“開始標(biāo)記”冒號(hào)(/每兩個(gè)需要發(fā)送的ASCII碼轉(zhuǎn)化為一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)pBuf 0 = pSendBuf ;pBuf 1 = pSendBuf i+1;pBuf 2 = ' 0' ;sscanf(pBuf, " %x ” , & nData);byLrc += nData;b

10、yLrc =byLrc;byLrc + return byLrc2、CRC校驗(yàn)CRC域是兩個(gè)字節(jié)，包含一 16位的二進(jìn)制值。它由傳輸設(shè)備計(jì)算后加入到消 息中。接收設(shè)備重新計(jì)算收到消息的CRC,并與接收到的CRC域中的值比較如果兩值不同，則有誤.CRC是先調(diào)入一值是全" 1”的16位寄存器，然后調(diào)用一過程將消息中連續(xù) 的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進(jìn)行處理 .僅每個(gè)字符中的8Bit數(shù)據(jù)對(duì)CRC 有效，起始位和停止位以及奇偶校驗(yàn)位均無效 .CRC產(chǎn)生過程中，每個(gè)8位字符都單獨(dú)和寄存器內(nèi)容相或（OR）,結(jié)果向最低 有效位方向移動(dòng)，最高有效位以 0填充。LSB被提取出來檢測(cè)，如果LSB為 1,

11、寄存器單獨(dú)和預(yù)置的值或一下，如果LSB為0,則不進(jìn)行。整個(gè)過程要重復(fù)8次.在最后一位（第8位）完成后，下一個(gè)8位字節(jié)又單獨(dú)和寄存器的當(dāng)前值 相或。最終寄存器中的值，是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRC值。CRC添加到消息中時(shí)，低字節(jié)先加入，然后高字節(jié)。下面是它的 VC代碼:WORD GetCheckCode(const char * pSendBuf , int nEnd)/獲得校驗(yàn)碼WORD wCrc = WORD(0xFFFF);for(int i=0; i<nEnd; i+wCrc A= WORD(BYTE(pSendBuf);for (int j=0; j 8; j+ )2、(i

12、f(wCrc & 1)3、wCrc = 1 ;wCrc A= 0xA001elsewCrc = 1 ；)return wCrc;對(duì)于一條RTU協(xié)議的命令可以簡單的通過以下的步驟轉(zhuǎn)化為ASCII協(xié)議的命令：1、把命令的CRC校驗(yàn)去掉，并且計(jì)算出LRC校驗(yàn)取代。2、把生成的命令串的每一個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的兩個(gè)字節(jié)的ASCII碼，比如0x03 轉(zhuǎn)化成 0x30 , 0x33 （0 的 ASCII 碼和 3 的 ASCII 碼）.3、在命令的開頭加上起始標(biāo)記“："，它的ASCII碼為0x3A 。4、在命令的尾部加上結(jié)束標(biāo)記 CR,LF （0xD , 0xA ）,此處的CR,LF表示 回

13、車和換行的ASCII碼。所以以下我們僅介紹 RTU協(xié)議即可，對(duì)應(yīng)的ASCII協(xié)議可以使用以上的步驟 來生成。下表是Modbus 支持的功能碼：在這些功能碼中較長使用的是1、2、3、4、5、6號(hào)功能碼，使用它們即可實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的數(shù)字量和模擬量的讀寫操作。1、讀可讀寫數(shù)字量寄存器（線圈狀態(tài)）：計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：設(shè)備地址命令號(hào)01 起始寄存器地址高8位低 8位讀取的寄存器數(shù)高8位低8位CRC校驗(yàn)的低8位CRC 校驗(yàn)的高8位例：11 01 00 13 00 ：25CRC 低CRC 高意義如下：<1 >設(shè)備地址：在一個(gè)485總線上可以掛接多個(gè)設(shè)備，此處的設(shè)備地址表示 想和哪一個(gè)設(shè)備通訊。例子中

14、為想和17號(hào)（十進(jìn)制的17是十六進(jìn)制的11 ）通訊。<2命令號(hào)01 :讀取數(shù)字量的命令號(hào)固定為 01。3起始地址高8位、低8位:表示想讀取的開關(guān)量的起始地址 （起始地址為 0）.比如例子中的起始地址為 19。4寄存器數(shù)高8位、低8位：表示從起始地址開始讀多少個(gè)開關(guān)量.例子中為37個(gè)開關(guān)量.5>CRC校驗(yàn)：是從開頭一直校驗(yàn)到此之前。在此協(xié)議的最后再作介紹。此處需要注意,CRC校驗(yàn)在命令中的高低字節(jié)的順序和其他的相反.設(shè)備響應(yīng)：設(shè)備地址命令號(hào)01返回的字節(jié)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2。 數(shù)據(jù)nCRC校驗(yàn)的低8位CRC校驗(yàn)的高8位例：11 01 05 CD ： 6BB2 0E 1B CRC 低CRC

15、 高意義如下：1設(shè)備地址和命令號(hào)和上面的相同。2返回的字節(jié)個(gè)數(shù)：表示數(shù)據(jù)的字節(jié)個(gè)數(shù)，也就是數(shù)據(jù)1 , 2.。n中的n的值。3>數(shù)據(jù)1。n:由于每一個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè) 8位的數(shù)，所以每一個(gè)數(shù)據(jù)表示8 個(gè)開關(guān)量的值，每一位為0表示對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開，為1表示閉合.比如例子中： 表示20號(hào)（索引號(hào)為19）開關(guān)閉合，21號(hào)斷開，22閉合，23閉合，24斷開,25 斷開,26閉合,27閉合.。如果詢問的開關(guān)量不是 8的整倍數(shù)，那么最后一個(gè) 字節(jié)的高位部分無意義，置為0。2、讀只可讀數(shù)字量寄存器（輸入狀態(tài)）：和讀取線圈狀態(tài)類似，只是第二個(gè)字節(jié)的命令號(hào)不再是1而是2。3、寫數(shù)字量（線圈狀態(tài)）:計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：設(shè)

16、備地址命令號(hào)05 需下置的寄存器地址高 8位 低8位下置的數(shù)據(jù)高8位低8位CRC校驗(yàn)的低8位CRC校驗(yàn)的高8位例：110500AC FF 00 CRC 彳氐CRC 高意義如下：1設(shè)備地址和上面的相同。2命令號(hào)：寫數(shù)字量的命令號(hào)固定為05 o3需下置的寄存器地址高 8位，低8位：表明了需要下置的開關(guān)的地址。4下置的數(shù)據(jù)高8位，低8位：表明需要下置的開關(guān)量的狀態(tài)。例子中為把該開關(guān)閉合。注意，此處只可以是：FF 00表示閉合00 00 表示斷開，其他數(shù)值非法<5注意此命令一條只能下置一個(gè)開關(guān)量的狀態(tài).設(shè)備響應(yīng)：如果成功把計(jì)算機(jī)發(fā)送的命令原樣返回，否則不響應(yīng)。4、讀可讀寫模擬量寄存器（保持寄存器

17、）：計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：設(shè)備地址命令號(hào)03起始寄存器地址高8位低 8位讀取的寄存器數(shù)高 8位低8位CRC校驗(yàn)的低8位CRC 校驗(yàn)的高8位例：11 ： 0300 6B ： 0003CRC 彳氐CRC 高意義如下：1>設(shè)備地址和上面的相同。2命令號(hào)：讀模擬量的命令號(hào)固定為 03.<3>起始地址高8位、低8位：表示想讀取的模擬量的起始地址 （起始地址為 0）。比如例子中的起始地址為 107 。4寄存器數(shù)高8位、低8位：表示從起始地址開始讀多少個(gè)模擬量。例子中為3個(gè)模擬量。注意，在返回的信息中一個(gè)模擬量需要返回兩個(gè)字節(jié).設(shè)備響應(yīng)：設(shè)備地址命令號(hào)03返回的字節(jié)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2.。 數(shù)據(jù)nC

18、RC校驗(yàn)的低8位CRC校驗(yàn)的高8位例：11 03 ：0602 2B ：00000064 CRC 低：CRC高意義如下：1設(shè)備地址和命令號(hào)和上面的相同。2返回的字節(jié)個(gè)數(shù)：表示數(shù)據(jù)的字節(jié)個(gè)數(shù)，也就是數(shù)據(jù) 1,2.。n中的n 的值。例子中返回了 3個(gè)模擬量的數(shù)據(jù)，因?yàn)橐粋€(gè)模擬量需要2個(gè)字節(jié)所以共 6個(gè)字節(jié)。3數(shù)據(jù)1。.n :其中數(shù)據(jù)1 數(shù)據(jù)2分別是第1個(gè)模擬量的高8位和 低8位，數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)4是第2個(gè)模擬量的高8位和低8位，以此類推。例子中返回的值分別是 555, 0, 100。<4CRC校驗(yàn)同上。5、讀只可讀模擬量寄存器（輸入寄存器）：和讀取保存寄存器類似，只是第二個(gè)字節(jié)的命令號(hào)不再是2而是4

19、。6、寫單個(gè)模擬量寄存器（保持寄存器）：計(jì)算機(jī)發(fā)送命令：設(shè)備地址命令號(hào)06 需下置的寄存器地址高 8位 低8位下置的數(shù)據(jù)高8位低8位CRC校驗(yàn)的低8位CRC校 驗(yàn)的高8位例：11 ：060001 00 03 CRC 低CRC 高意義如下：1設(shè)備地址和上面的相同。2命令號(hào)：寫模擬量的命令號(hào)固定為06。<3>需下置的寄存器地址高 8位，低8位:表明了需要下置的模擬量寄存器的地址。4下置的數(shù)據(jù)高8位，低8位：表明需要下置的模擬量數(shù)據(jù)。比如例子中就把1號(hào)寄存器的值設(shè)為3mym回級(jí)別：總版主精華:41發(fā)帖：3956威望：9957點(diǎn)金錢：9431Gold貢獻(xiàn)值：601點(diǎn)朋友圈：fix技術(shù)群5注

20、意此命令一條只能下置一個(gè)模擬量的狀態(tài).設(shè)備響應(yīng)：如果成功把計(jì)算機(jī)發(fā)送的命令原樣返回，否則不響應(yīng)。”資料日短信引用/推薦國修改Modbus 通訊協(xié)議MODBUS通訊協(xié)議簡介工業(yè)控制已從單機(jī)控制走向集中監(jiān)控、 集散控制，如今已進(jìn)入網(wǎng)絡(luò) 時(shí)代，工業(yè)控制器連網(wǎng)也為網(wǎng)絡(luò)管理提供了方便。Modbus 就是工業(yè)控制器的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的一種。一、概述Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè) 備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 有了它，不同廠商 在線時(shí)間：539 生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。（小時(shí)）注冊(cè)時(shí)此協(xié)議定

21、義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu)，而不管它們是1:2005-02-02經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的.它描述了一控制器請(qǐng)求訪問其它設(shè)備最后登錄：的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記2008-01-25錄.它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。當(dāng)在一 Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時(shí)，此協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知 道它們的設(shè)備地址，識(shí)別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行 動(dòng)。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用Modbus 協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了 Modbus 協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此 網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。 這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解 決節(jié)地址、路由路徑及錯(cuò)誤檢測(cè)的方法 .1

22、、在Modbus 網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 口是使用一 RS-232C兼容串行接口，它定義 了連接口的針腳、電纜、信號(hào)位、傳輸波特率、奇偶校驗(yàn)?？刂?器能直接或經(jīng)由Modem 組網(wǎng)?？刂破魍ㄐ攀褂弥饕粡募夹g(shù)， 即僅一設(shè)備（主設(shè)備）能初始化傳輸（查詢）。其它設(shè)備（從設(shè)備） 根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。典型的主設(shè)備：主機(jī) 和可編程儀表。典型的從設(shè)備：可編程控制器.主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信，也能以廣播方式和所有從設(shè)備通 信。如果單獨(dú)通信，從設(shè)備返回一消息作為回應(yīng)，如果是以廣播方 式查詢的，則不作任何回應(yīng)。Modbus 協(xié)議建立了主設(shè)備查詢的 格式：設(shè)備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)

23、送的數(shù)據(jù)、一 錯(cuò)誤檢測(cè)域.從設(shè)備回應(yīng)消息也由 Modbus 協(xié)議構(gòu)成，包括確認(rèn)要行動(dòng)的域、 任何要返回的數(shù)據(jù)、和一錯(cuò)誤檢測(cè)域.如果在消息接收過程中發(fā)生 一錯(cuò)誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立一錯(cuò)誤消息并 把它作為回應(yīng)發(fā)送出去.2、在其它類型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸在其它網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對(duì)等技術(shù)通信，故任何控制都能初始 和其它控制器的通信。這樣在單獨(dú)的通信過程中，控制器既可作 為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。 提供的多個(gè)內(nèi)部通道可允許同時(shí)發(fā)生 的傳輸進(jìn)程.在消息位，Modbus 協(xié)議仍提供了主一從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信方 法是“對(duì)等”.如果一控制器發(fā)送一消息，它只是作為主設(shè)備，并 期望從從設(shè)備得到回應(yīng).同樣，當(dāng)控

24、制器接收到一消息，它將建立 一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。Modbus 是Modicon 公司為其PLC與主機(jī)之間的通訊而發(fā)明的串行通訊協(xié)議。其物理層采用RS232、485等異步串行標(biāo)準(zhǔn)。由于其開放性而被大量的 PLC及RTU廠家采用.Modbus 通訊方式采用主從方式的查詢相應(yīng)機(jī)制，只有主站發(fā)出查詢時(shí)，從站才能給出響應(yīng)，從站不能主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。主站可以 向某一個(gè)從站發(fā)出查詢，也可以向所有從站廣播信息。從站只響 應(yīng)單獨(dú)發(fā)給它的查詢，而不響應(yīng)廣播消息.Modbus 的串行口的通訊參數(shù)（如波特率、奇偶校驗(yàn)）可由用戶選擇.二、MODBUS協(xié)議傳送方式MODBUS 通訊協(xié)議有兩種傳送方式:RTU

25、方式和ASCII方式， 兩種方式如下所示：項(xiàng)目RTU方式 ASCII方式字節(jié)長度 8 BITS 7 BITS奇偶校驗(yàn) 1 BIT OR 0 BIT 1 BIT OR 0 BIT字節(jié)中止 1 BIT OR 2 BITS 1 BIT OR 2 BITS開始標(biāo)記不要：（冒號(hào)）結(jié)束標(biāo)記不要CR, LF數(shù)據(jù)間隔< 24 BIT < 1S出錯(cuò)檢驗(yàn)方式 CRC- 16 LRC控制器能設(shè)置為兩種傳輸模式（ASCII或RTU）中的任何一種在 標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 網(wǎng)絡(luò)通信。用戶選擇想要的模式，包括串口通 信參數(shù)（波特率、校驗(yàn)方式等），在配置每個(gè)控制器的時(shí)候，在 一個(gè)Modbus 網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須

26、選擇相同的傳輸模式和 串口參數(shù).三、Modbus 消息幀兩種傳輸模式中（ASCII或RTU）,傳輸設(shè)備以將 Modbus 消 息轉(zhuǎn)為有起點(diǎn)和終點(diǎn)的幀， 這就允許接收的設(shè)備在消息起始處開 始工作，讀地址分配信息，判斷哪一個(gè)設(shè)備被選中（廣播方式則傳給所有設(shè)備），判知何時(shí)信息已完成。部分的消息也能偵測(cè)到 并且錯(cuò)誤能設(shè)置為返回結(jié)果。1、ASCII 幀使用ASCII模式，消息以冒號(hào)（：）字符（ASCII碼3AH ）開始， 以同車換行符結(jié)束（ASCII碼0DH,0AH）。其它域可以使用的傳輸字符是十六進(jìn)制的 0.。.9,A.。.F。網(wǎng)絡(luò)上 的設(shè)備不斷偵測(cè)“：”字符，當(dāng)有一個(gè)冒號(hào)接收到時(shí)，每個(gè)設(shè)備都 解碼下

27、個(gè)域（地址域）來判斷是否發(fā)給自己的.消息中字符間發(fā)送的時(shí)間間隔最長不能超過1秒，否則接收的設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。2、 RTU 幀使用RTU模式，消息發(fā)送至少要以 3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓間隔 開始。在網(wǎng)絡(luò)波特率下多樣的字符時(shí)間，這是最容易實(shí)現(xiàn)的（如下 圖的T1 -T2-T3-T4 所示）。傳輸?shù)牡谝粋€(gè)域是設(shè)備地址.可以使 用的傳輸字符是十六進(jìn)制的 0。.9, A.F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測(cè) 網(wǎng)絡(luò)總線，包括停頓間隔時(shí)間內(nèi)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)域（地址域）接收到， 每個(gè)設(shè)備都進(jìn)行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個(gè)傳輸字符之后，一個(gè)至少3.5個(gè)字符時(shí)間的停頓標(biāo)定了消息的結(jié)束。一個(gè)新的消息可在此停頓后開始。整個(gè)消息幀必須

28、作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過1。5個(gè)字符時(shí)間的停頓時(shí)間，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并 假定下一字節(jié)是一個(gè)新消息的地址域。同樣地，如果一個(gè)新消息 在小于3。5個(gè)字符時(shí)間內(nèi)接著前個(gè)消息開始，接收的設(shè)備將認(rèn)為它是前一消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤 ，因?yàn)樵谧詈蟮腃RC域 的值不可能是正確的。3、地址域消息幀的地址域包含兩個(gè)字符（ASCII ）或8Bit （RTU）.可能 的從設(shè)備地址是0.o 247 （十進(jìn)制）。單個(gè)設(shè)備的地址范圍是1.oo 247 o主設(shè)備通過將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域 來選通從設(shè)備。當(dāng)從設(shè)備發(fā)送回應(yīng)消息時(shí)，它把自己的地址放入 回應(yīng)的地址域中，以便主設(shè)備知

29、道是哪一個(gè)設(shè)備作出回應(yīng)。地址0是用作廣播地址，以使所有的從設(shè)備都能認(rèn)識(shí)。當(dāng) Modbus 協(xié)議用于更高水準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)，廣播可能不允許或以其它 方式代替。4、如何處理功能域消息幀中的功能代碼域包含了兩個(gè)字符（ASCII ）或8Bits（RTU ）.可能的代碼范圍是十進(jìn)制的 1。.255 o當(dāng)然，有些代碼是適用于 所有控制器，有此是應(yīng)用于某種控制器，還有些保留以備后用。當(dāng)消息從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備時(shí)，功能代碼域?qū)⒏嬷畯脑O(shè)備需要執(zhí)行哪些行為.例如去讀取輸入的開關(guān)狀態(tài)，讀一組寄存器的數(shù)據(jù)內(nèi) 容，讀從設(shè)備的診斷狀態(tài)，允許調(diào)入、記錄、校驗(yàn)在從設(shè)備中的程 序等。當(dāng)從設(shè)備回應(yīng)時(shí)，它使用功能代碼域來指示是正常回應(yīng)（無誤

30、 ） 還是有某種錯(cuò)誤發(fā)生（稱作異議回應(yīng)）。對(duì)正?；貞?yīng)，從設(shè)備僅回 應(yīng)相應(yīng)的功能代碼。對(duì)異議回應(yīng)，從設(shè)備返回一等同于正常代碼 的代碼，但最重要的位置為邏輯 1.例如：一從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的消息要求讀一組保持寄存器，將 產(chǎn)生如下功能代碼：0 0 0 0 0 0 1 1（十六進(jìn)制 03H ）對(duì)正常回應(yīng)，從設(shè)備僅回應(yīng)同樣的功能代碼。對(duì)異議回應(yīng)，它返回:1 0 0 0 0 0 1 1 （十六進(jìn)制 83H ）除功能代碼因異議錯(cuò)誤作了修改外，從設(shè)備將一獨(dú)特的代碼放到 回應(yīng)消息的數(shù)據(jù)域中，這能告訴主設(shè)備發(fā)生了什么錯(cuò)誤.主設(shè)備應(yīng)用程序得到異議的回應(yīng)后， 典型的處理過程是重發(fā)消息或者診斷發(fā)給從設(shè)備的消息并報(bào)告給操

31、作員5、數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)域是由兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)集合構(gòu)成的，范圍 00 o ,o FFo根據(jù) 網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，這可以是由一對(duì)ASCII字符組成或由一 RTU字符 組成。從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息： 從設(shè)備必須 用于進(jìn)行執(zhí)行由功能代碼所定義的所為。 這包括了象不連續(xù)的寄 存器地址，要處理項(xiàng)的數(shù)目，域中實(shí)際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如，如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器（功能代碼03 ）,數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器（功能代碼10十六進(jìn)制），數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。如果沒有錯(cuò)誤發(fā)生，從從

32、設(shè)備返回的數(shù)據(jù)域包含請(qǐng)求的數(shù)據(jù) .如果 有錯(cuò)誤發(fā)生，此域包含一異議代碼，主設(shè)備應(yīng)用程序可以用來判斷 采取下一步行動(dòng)。在某種消息中數(shù)據(jù)域可以是不存在的（0長度）.例如，主設(shè)備要 求從設(shè)備回應(yīng)通信事件記錄（功能代碼 0B十六進(jìn)制），從設(shè)備 不需任何附加的信息。6、錯(cuò)誤檢測(cè)域標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 網(wǎng)絡(luò)有兩種錯(cuò)誤檢測(cè)方法。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容 視所選的檢測(cè)方法而定.ASCII當(dāng)選用ASCII模式作字符幀，錯(cuò)誤檢測(cè)域包含兩個(gè) ASCII字符. 這是使用LRC （縱向冗長檢測(cè)）方法對(duì)消息內(nèi)容計(jì)算得出的，不 包括開始的冒號(hào)符及回車換行符。LRC字符附加在回車換行符前 面。RTU當(dāng)選用RTU模式作字符幀，錯(cuò)誤檢測(cè)域

33、包含一 16Bits值（用兩 個(gè)8位的字符來實(shí)現(xiàn)）。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過對(duì)消息內(nèi)容進(jìn) 行循環(huán)冗長檢測(cè)方法得出的。CRC域附加在消息的最后，添加時(shí)先是低字節(jié)然后是高字節(jié)。故 CRC的高位字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個(gè)字節(jié)7、字符的連續(xù)傳輸當(dāng)消息在標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 系列網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，每個(gè)字符或字節(jié)以 如下方式發(fā)送（從左到右）：最低有效位.。最高有效位四、錯(cuò)誤檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 串行網(wǎng)絡(luò)采用兩種錯(cuò)誤檢測(cè)方法。奇偶校驗(yàn)對(duì) 每個(gè)字符都可用，幀檢測(cè)（LRC或CRC）應(yīng)用于整個(gè)消息.它們 都是在消息發(fā)送前由主設(shè)備產(chǎn)生的,從設(shè)備在接收過程中檢測(cè)每 個(gè)字符和整個(gè)消息幀。用戶要給主設(shè)備配置一預(yù)先定義的超時(shí)時(shí)間

34、間隔，這個(gè)時(shí)間間隔要足夠長，以使任何從設(shè)備都能作為正常反應(yīng)。如果從設(shè)備測(cè)到 一傳輸錯(cuò)誤，消息將不會(huì)接收，也不會(huì)向主設(shè)備作出回應(yīng)。 這樣超 時(shí)事件將觸發(fā)主設(shè)備來處理錯(cuò)誤。 發(fā)往不存在的從設(shè)備的地址也 會(huì)產(chǎn)生超時(shí)。1、奇偶校驗(yàn)用戶可以配置控制器是奇或偶校驗(yàn)，或無校驗(yàn)。這將決定了每個(gè)字符中的奇偶校驗(yàn)位是如何設(shè)置的。如果指定了奇或偶校驗(yàn)，“1”的位數(shù)將算到每個(gè)字符的位數(shù)中（ASCII模式7個(gè)數(shù)據(jù)位, RTU中8個(gè)數(shù)據(jù)位）。例如RTU字符幀中包含以下 8個(gè)數(shù)據(jù)位:1 1 0 0 0 1 0 1整個(gè)“ 1”的數(shù)目是4個(gè)。如果便用了偶校驗(yàn)，幀的奇偶校驗(yàn)位將是0,便得整個(gè)“ 1”的個(gè)數(shù)仍是4個(gè)。如果便用了奇校

35、驗(yàn)， 幀的奇偶校驗(yàn)位將是1 ,便得整個(gè)“1”的個(gè)數(shù)是5個(gè)。如果沒有指定奇偶校驗(yàn)位，傳輸時(shí)就沒有校驗(yàn)位，也不進(jìn)行校驗(yàn) 檢測(cè)。代替一附加的停止位填充至要傳輸?shù)淖址麕小?、LRC檢測(cè)使用ASCII模式，消息包括了一基于 LRC方法的錯(cuò)誤檢測(cè)域。LRC域檢測(cè)了消息域中除開始的冒號(hào)及結(jié)束的回車換行號(hào)外的 內(nèi)容。LRC域是一個(gè)包含一個(gè)8位二進(jìn)制值的字節(jié)LRC值由傳輸設(shè)LRC,并將它和接收到消息中 說明有錯(cuò)誤。LRC方法是將消息中的 8BitLRC簡單函數(shù)如下:static unsigned char LRCunsigned char *auchMsgunsigned short usDataLen ;

36、/*/ unsigned char uchLRC = 0 ; /備來計(jì)算并放到消息幀中，接收設(shè)備在接收消息的過程中計(jì)算LRC域中的值比較，如果兩值不等的字節(jié)連續(xù)累加，丟棄了進(jìn)位.(auchMsg,usDataLen );/*要進(jìn)行計(jì)算的消息*/* LRC要處理的字節(jié)的數(shù)量LRC字節(jié)初始化 */while (usDataLen -)/ * 傳送消息 */uchLRC +=* auchMsg+ ;/*累加*/return (unsigned char ) (-( (char_uchLRC);3、CRC檢測(cè)使用RTU模式，消息包括了一基于CRC方法的錯(cuò)誤檢測(cè)域。CRC 域檢測(cè)了整個(gè)消息的內(nèi)容.CRC

37、域是兩個(gè)字節(jié)，包含一 16位的二進(jìn)制值。它由傳輸設(shè)備計(jì) 算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計(jì)算收到消息的 CRC,并與接 收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤.CRC是先調(diào)入一值是全“ 1”的16位寄存器，然后調(diào)用一過程 將消息中連續(xù)的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進(jìn)行處理.僅每個(gè) 字符中的8Bit數(shù)據(jù)對(duì)CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校驗(yàn) 位均無效.CRC產(chǎn)生過程中，每個(gè)8位字符都單獨(dú)和寄存器內(nèi)容相或 （OR）, 結(jié)果向最低有效位方向移動(dòng)， 最高有效位以0填充。LSB被提取 出來檢測(cè)，如果LSB為1 ,寄存器單獨(dú)和預(yù)置的值或一下，如果 LSB為0,則不進(jìn)行.整個(gè)過程要重復(fù)8次。在最后一位

38、（第 8 位）完成后，下一個(gè)8位字節(jié)又單獨(dú)和寄存器的當(dāng)前值相或。最終寄存器中的值，是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRC值.CRC添加到消息中時(shí)，低字節(jié)先加入，然后高字節(jié)。ModBus網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)工業(yè)通信系統(tǒng)，由帶智能終端的可編程序 控制器和計(jì)算機(jī)通過公用線路或局部專用線路連接而成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)既包括硬件、亦包括軟件。它可應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)采集和過程 監(jiān)控。ModBus網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)主機(jī)，所有通信都由他發(fā)出。網(wǎng)絡(luò)可支持 247個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器，但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用 通信設(shè)備決定。采用這個(gè)系統(tǒng)，各 PC可以和中心主機(jī)交換信息 而不影響各PC執(zhí)行本身的控制任務(wù).（1）ModBus 的傳輸方式在ModBus系統(tǒng)中有2種傳輸模式可選擇。這 2種傳輸模式與 從機(jī)PC通信的能力是同等的。選擇時(shí)應(yīng)視所用ModBus 主機(jī)而定，每個(gè)ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式，不允許 2種模式 混用。一種模式是ASCII （美國信息交換碼），另一種模式是 RTU （遠(yuǎn)程終端設(shè)備）。ASCII可打印字符便于故障檢測(cè)，而且對(duì)于用高級(jí)語言（如 Fortan ）編程的主計(jì)算機(jī)及主 PC很適宜。RTU則適用于機(jī)器 語言編程的計(jì)算機(jī)和 PC主機(jī).用RTU模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位二進(jìn)制字符.如欲轉(zhuǎn)換為ASCII 模式，則每個(gè)RTU字符首先應(yīng)分為高位和低位兩部分，這兩部 分各含4位，然后轉(zhuǎn)換成