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Modbus

通讯协议

(RTU传输模式)

本说明仅做内部参考,具体请参阅英文版本。

代码系统

第一章Modbus协议介绍

Modbus协议是应用于电子控制器上一个通用语言。经过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(比如以太网)和其它设备之间能够通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不一样厂商生产控制设备能够连成工业网络,进行集中监控。

此协议定义了一个控制器能认识使用消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信。它描述了一控制器请求访问其它设备过程,假如回应来自其它设备请求,以及怎样侦测错误并统计。它制订了消息域格局和内容公共格式。

当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每一个控制器须要知道它们设备地址,识别按地址发来消息,决定要产生何种行动。假如需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议消息转换为在此网络上使用帧或者包结构。这种转换也扩展了依据具体网络处理节地址、路由路径及错误检测方法。

协议在一根通讯线上使用应答式连接(半双工),这意味着在一根单独通讯线上信号沿

着相反两个方向传输。首先,主计算机信号寻址到一台惟一终端设备(从机),然后,在相反方向上终端设备发出应答信号传输给主机。协议只许可在主计算机和终端设备之间,而不许可独立设备之间数据交换,这就不会在使它们初始化时占领通讯路线,而仅限于响应抵达本机查询信号。

1．1传输方法

传输方法是一个信息帧内一系列独立数据结构以及用于传输数据有限规则,以RTU模式在Modbus总线上进行通讯时,信息中每8位字节分成2个4位16进制字符,每一个信息必需连续传输下面定义了与Modebus协议–RTU方法相兼容传输方法。

?8位二进制,十六进制数0...9,A...F

?消息中每一个8位域都是一个两个十六进制字符组成

每一个字节位

?1个起始位

?8个数据位,最小有效位先发送

?1个奇偶校验位,无校验则无

?1个住手位(有校验时),2个Bit(无校验时)

错误检测域

?CRC(循环冗长检测)

1．2协议

当信息帧抵达终端设备时,它经过一个简单“口”进入寻址到设备,该设备去掉数据帧“信封”(数据头),读取数据,假如没有错误,就实施数据所请求任务,然后,它将自己生成数据加入到取得“信封”中,把数据帧返回给发送者。返回响应数据中包含了以下内容:终端从机地址(Address)、被实施了命令(Function)、实施命令生成被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功响应。

1．2．1信息帧

Dat

Data

Nx8-Bits

Function

8-Bits

Address

8-Bits

Check

16-Bits

图1–1.信息帧格式

特注:Modbus信息帧所许可最大长度为256个字节,即N范围是大于等于零且小于等于252(N{0,252})。

即,全部数据一共256个,数据剩下253个。

1．2．2地址(Address)域

信息帧地址域(信息地址)在帧开始部份,由8位组成,有效从机设备地址范围0-247(十进制),各从机设备寻址范围为1-247。主机把从机地址放入信息帧地址区,并向从机寻址。从机响应时,把自己地址放入响应信息地址区,让主机识别已作出响应从机地址。

地址0为广播地址,全部从机均能识别。当Modbus协议用于高级网络时,则不许可广播或者其它方法替换。

1．2．3功效(Function)域

信息帧功效域代码告诉了被寻址到终端实施何种功效。有效码范围1-225(十进制),有些代码是适合用于全部控制器,有些适应于某种控制器,还有些保留以备后用。相关功效替换码全部内容见附录A。

当主机向从句发送信息时,功效代码向从机说明应实施动作。如读一组离散式线圈或者输入信号ON/OFF状态,读一组寄存器数据,读从机诊疗状态,写线圈(或者寄存器),许可下截、统计、确定从机内程序等。当从机响应主机时,功效代码可说明从机正常响应或者浮现错误(即不正常响应),正常响应时,从句简单返回原始功效代码;不正常响应时,从机返回与原始代码相等效一个码,并把最高有效位设定为“1”。

如,主机要求从机读一组保持寄存器时,则发送信息功效码为:

00000011