Modbus通讯协议及其应用.docx

Modbus通讯协议及其应用.docxModbus通讯协议及其应用1Modbus协议简介Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互么间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备Z间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成丁业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应來自其它设备的请求,以及怎样侦测错谋并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发來的消息,决定要产牛•何种行动。如果需耍回应,控制器将牛:成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。I主设备的点询消息J设备定址功能代码欽惟=错殒检测设备地卅功能代码— 段错谋检静图1主•从查询•-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由Modem纟H网。控制器通信使用主■从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(査询)。其它设备(从设备)根据主设备査询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。主设备可单独和从设备通信,也能以广播方式和所冇从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错谋检测域。从设备回应消息也由Modbus协议构成,包插确认耍行动的域、任何耍返回的数据、和-错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为冋应发送出去。-。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返冋它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错谋检测域为从设备捉供了一种验证消息内容是否正确的方法。,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包插了从设备收集的数据:彖奇存器值或状态。如果冇错误发生,功能代码将被修改以用于指出冋应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错谋检测域允许主设备确认消息内容是否可用。2两种传输方式控制器能设置为两种传输模式(ASCII或RTU)中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式,包括串口通信参数(波特率、校验方式等),在配置每个控制器的时候,在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和吊口参数。ASCHHiA■■地址功66代码数2:LRCjfij字节【RC低冋年换行RU模式地址功徒代数据1|…jk鬲丄:所选的ASCII或RTU方式仅适用丁•标准的Modbus网络,它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每-位,以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。ASCII模式当控制器设为在Modbus网络上以ASCII(美国标准信息交换代码)模式通信,在消息中的每个8Bit字节都作为两个ASCII字符发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。代码系统十六进制,ASCII字符0...9,A...F消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位®1个起始位②7个数据位,最小的有效位先发送1个奇偶校验位,无校验则无1个停止位(冇校验时),2个停止位(无校验时)错误检测域①LRC(纵向兀长检测)RTU模式当控制器设为在Modbus网络匕以RTU(远程终端单元)模武:通信,在消息中的每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符。这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据。代码系统8位二进制,十六进制数0…9,A...F消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位1个起始位8个数据位,最小的冇效位先发送个奇偶校验位,无校验则无④1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)错误检测域①CRC(循环冗长检测)3Modbus消息帧两种传输模式屮(ASCII或RTU),传输设备以将Modbus消息转为有起点和终点的帧,这就允许接收的设备徃消息起始处开始工作,读地址分配信息,判断哪一个设备被选中(广播方式则传给所冇设备),判知何时信息已完成。部分的消息也能侦测到并且错误能设置为返回结果。由TRTU模式的可以传