Modbus報(bào)文詳解.doc

1、Modbus協(xié)議概述Modbus 作為在工業(yè)設(shè)備通訊上使用最多，應(yīng)用最廣的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，在應(yīng)用層的協(xié)議定義上我們對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹：類型設(shè)備地址功能碼起始地址數(shù)據(jù)格式CRC校驗(yàn)描述對(duì)應(yīng)通訊設(shè)備設(shè)定的1-255 的任意一個(gè)數(shù)字地址號(hào)。對(duì)應(yīng)讀取模擬量一般采用0304 號(hào)功能碼，對(duì)于讀取開關(guān)量一般采用 0102 號(hào)功能碼。數(shù)據(jù)在通訊設(shè)備中的寄存器定義，一般由廠家提供點(diǎn)表。數(shù)據(jù)在寄存器中的格式，較多的為16 位無符號(hào)，因?yàn)橐粋€(gè)寄存器就是一個(gè) 16 位的長(zhǎng)度。經(jīng)過 CRC校驗(yàn)算法后，添加CRC計(jì)算的值在協(xié)議傳輸幀的最后面，主要是防止串口誤碼導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。舉一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，我們?cè)赟ymLink中查看報(bào)文

2、的時(shí)候可以看到：SymLink 發(fā)送： 01 03 00 01 00 02 95 CB01 代表設(shè)備地址 13 代表讀取保持寄存器的值00 01 代表采集點(diǎn)對(duì)應(yīng)的寄存器號(hào)00 02 代表讀取 2 個(gè)連續(xù)寄存器的值95 CB 為 01 03 00 01 00 02計(jì)算所得的 CRC值SymLink接收： 01 03 04 00 00 00 00 FA 3301 代表設(shè)備地址 13 代表讀取保持寄存器的值4 代表設(shè)備返回的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，字節(jié)為單位00 00 00 00為數(shù)據(jù)返回的連續(xù)2 個(gè)寄存器的值FA 33 為 01 03 04 00 00 00 00計(jì)算所得的 CRC值SymLink 在判斷 01

3、、03、04 這些反饋信息都合法，并且 CRC校驗(yàn)無誤的情況下，就可以對(duì) 00 00 00 00 所在的數(shù)據(jù)值進(jìn)行規(guī)定數(shù)據(jù)格式的解析。目前支持 Modbus協(xié)議的設(shè)備越來越多，包括 PLC、智能儀表、通訊模塊等等，如果廠家設(shè)備支持的通訊協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)格式的 Modbus協(xié)議，那么在選擇廠家的時(shí)候就直接選擇國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus。準(zhǔn)備工作序號(hào)名稱數(shù)量備注1廠家設(shè)備任意支持標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 協(xié)議2連接電纜實(shí)際長(zhǎng)度串口通訊為 0.50.75 規(guī)格的屏蔽雙絞線，長(zhǎng)度建議不要超過 100 米。以太網(wǎng)通訊為帶隔離保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線，長(zhǎng)度建議不要超過50 米。3Symlink 工業(yè)智能機(jī)1任意型號(hào)4設(shè)備說明書

4、和點(diǎn)表1說明書指導(dǎo)設(shè)置設(shè)備地址、波特率等通訊參數(shù)。點(diǎn)表用來配置采集點(diǎn)信息。設(shè)備連接RS485通訊，設(shè)備的A 端子對(duì)應(yīng)連接SymLink 的 A 端子、設(shè)備的B 端子對(duì)應(yīng)連接SymLink的 B 端子，需要注意的是一根線上接多個(gè)IED的情況，一個(gè)是設(shè)備地址要唯一、波特率和其他串口參數(shù)要一致，另外接線的時(shí)候需要從一臺(tái)IED的 AB 端子跳接到下一臺(tái) IED的 AB 端子，防止并聯(lián)分散傳輸信號(hào)。RS232通訊，設(shè)備的發(fā)送針對(duì)應(yīng)連接SymLink的 RX、設(shè)備的接收針對(duì)應(yīng)連接SymLink的 TX、設(shè)備的接地針對(duì)應(yīng)SymLink的 GND。以太網(wǎng)通訊，設(shè)備的網(wǎng)口對(duì)應(yīng)連接到同一網(wǎng)段的SymLink LA

5、N口，如果含多臺(tái)以太網(wǎng)設(shè)備通訊，需要加交換機(jī)。設(shè)備配置參考實(shí)際的設(shè)備說明書：1）選擇協(xié)議，如果設(shè)備支持多種協(xié)議，需要在配置里面選擇為ModbusRTU 或者M(jìn)odbusAscii 協(xié)議。2）定義通訊接口參數(shù)。串口定義傳輸波特率，數(shù)據(jù)位，停止位，奇偶檢驗(yàn)。以太網(wǎng)通訊定義 IP 地址， TCP端口號(hào)。3）定義設(shè)備地址。4）用廠家提供的設(shè)備點(diǎn)表和設(shè)備面板顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)。5）用廠家提供的測(cè)試軟件，或者第三方測(cè)試軟件（ modscan、ModbusPoll 等）對(duì)設(shè)備進(jìn)行通訊測(cè)試。通訊配置選中工程下的“采集服務(wù)”，點(diǎn)右鍵后在菜單中選擇“新建通道”。在彈出的界面在定義通道名稱，點(diǎn)擊規(guī)約旁邊的瀏覽

6、按鈕選擇Modbus RTU驅(qū)動(dòng)。在左側(cè)的分類中選擇國(guó)標(biāo)下的Modbus RTU，點(diǎn)確定按鈕完成。定義端口信息， Modbus RTU多采用串口通訊，在下方的端口參數(shù)中定義串口號(hào)，波特率，數(shù)據(jù)位等通訊參數(shù)，定義完成后點(diǎn)擊確定按鈕完成。通道的配置只是完成了協(xié)議選擇及通訊的接口參數(shù)。還需要在通道下創(chuàng)建連接的設(shè)備及設(shè)備參數(shù)后才算完成與具體設(shè)備的通訊配置。選中新建的通道，點(diǎn)擊右鍵，在右鍵菜單在選擇“新建設(shè)備”在設(shè)備配置面板中定義設(shè)備名稱， 設(shè)備地址（Modbus 協(xié)議主要依靠設(shè)備地址來識(shí)別一條總線上的多個(gè)設(shè)備）。點(diǎn)擊設(shè)備配置界面左下方的+號(hào)按鈕，可以定義Modbus RTU協(xié)議的高級(jí)參數(shù)。點(diǎn)擊確定按鈕

7、就完成了通道及設(shè)備的通訊配置。需要說明一下規(guī)約參數(shù)中的包最大長(zhǎng)度，這里默認(rèn)是 32，代表組織協(xié)議的時(shí)候一次最大可讀取連續(xù) 32 個(gè)寄存器數(shù)據(jù)，如果點(diǎn)數(shù)較多并且通訊條件較好的情況下，我們最大可以調(diào)整到 128。數(shù)據(jù)連接完成 Modbus 設(shè)備和通道的通訊配置后，并未采集到設(shè)備中具體的數(shù)據(jù)。如要對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行逐個(gè)的采集，需要在采集服務(wù)中的通道下的設(shè)備中創(chuàng)建一個(gè)一個(gè)的 IO 點(diǎn)，并配置正確的 IO 連接參數(shù)。在左側(cè)導(dǎo)航中選擇采集服務(wù)中的通道下的設(shè)備后，右側(cè)視圖為 IO 點(diǎn)的列表視圖。默認(rèn)沒有任何 IO 采集點(diǎn)。在空白區(qū)域點(diǎn)擊右鍵，在彈出的右鍵菜單在選擇創(chuàng)建IO 點(diǎn)。彈出新建采集點(diǎn)對(duì)話框：點(diǎn)擊連接線

8、右側(cè)的瀏覽按鈕，即可進(jìn)入到具體的協(xié)議配置參數(shù)。連接項(xiàng)說明功能碼參考廠家協(xié)議說明，一般讀取模擬量用 0304 號(hào)命令，讀取開關(guān)量用 0102 號(hào)命令。區(qū)分是 04 和 02 是只讀區(qū)， 03 和 01 類型的寄存器支持用 06 和 05 的命令碼回寫操數(shù)據(jù)地址數(shù)據(jù)類型作。參考廠家點(diǎn)表，我們SymLink的數(shù)據(jù)地址從 0 開始，要注意廠家的點(diǎn)表是否是從1 開始的，如果是可能需要減1，另外是否是 16 進(jìn)制的描述，如果是 16 進(jìn)制則需轉(zhuǎn)換成 10 進(jìn)制的進(jìn)行填寫，如010A 的十進(jìn)制是 266。數(shù)據(jù)格式選擇， 一個(gè)寄存器代表16 位長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)， 兩個(gè)寄存器就能代表32 位長(zhǎng)度格式的數(shù)據(jù)。需要注意的是32