Modbus報文詳解.doc

1、Modbus協(xié)議概述Modbus 作為在工業(yè)設備通訊上使用最多，應用最廣的國際標準協(xié)議，在應用層的協(xié)議定義上我們對其進行簡單的介紹：類型設備地址功能碼起始地址數(shù)據(jù)格式CRC校驗描述對應通訊設備設定的1-255 的任意一個數(shù)字地址號。對應讀取模擬量一般采用0304 號功能碼，對于讀取開關量一般采用 0102 號功能碼。數(shù)據(jù)在通訊設備中的寄存器定義，一般由廠家提供點表。數(shù)據(jù)在寄存器中的格式，較多的為16 位無符號，因為一個寄存器就是一個 16 位的長度。經(jīng)過 CRC校驗算法后，添加CRC計算的值在協(xié)議傳輸幀的最后面，主要是防止串口誤碼導致數(shù)據(jù)錯誤。舉一個最簡單的例子，我們在SymLink中查看報文

2、的時候可以看到：SymLink 發(fā)送： 01 03 00 01 00 02 95 CB01 代表設備地址 13 代表讀取保持寄存器的值00 01 代表采集點對應的寄存器號00 02 代表讀取 2 個連續(xù)寄存器的值95 CB 為 01 03 00 01 00 02計算所得的 CRC值SymLink接收： 01 03 04 00 00 00 00 FA 3301 代表設備地址 13 代表讀取保持寄存器的值4 代表設備返回的數(shù)據(jù)個數(shù)，字節(jié)為單位00 00 00 00為數(shù)據(jù)返回的連續(xù)2 個寄存器的值FA 33 為 01 03 04 00 00 00 00計算所得的 CRC值SymLink 在判斷 01

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

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

5、N口，如果含多臺以太網(wǎng)設備通訊，需要加交換機。設備配置參考實際的設備說明書：1）選擇協(xié)議，如果設備支持多種協(xié)議，需要在配置里面選擇為ModbusRTU 或者ModbusAscii 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。以太網(wǎng)通訊定義 IP 地址， TCP端口號。3）定義設備地址。4）用廠家提供的設備點表和設備面板顯示的數(shù)據(jù)進行簡單的對應。5）用廠家提供的測試軟件，或者第三方測試軟件（ modscan、ModbusPoll 等）對設備進行通訊測試。通訊配置選中工程下的“采集服務”，點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，點擊規(guī)約旁邊的瀏覽

6、按鈕選擇Modbus RTU驅動。在左側的分類中選擇國標下的Modbus RTU，點確定按鈕完成。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，波特率，數(shù)據(jù)位等通訊參數(shù)，定義完成后點擊確定按鈕完成。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)建連接的設備及設備參數(shù)后才算完成與具體設備的通訊配置。選中新建的通道，點擊右鍵，在右鍵菜單在選擇“新建設備”在設備配置面板中定義設備名稱， 設備地址（Modbus 協(xié)議主要依靠設備地址來識別一條總線上的多個設備）。點擊設備配置界面左下方的+號按鈕，可以定義Modbus RTU協(xié)議的高級參數(shù)。點擊確定按鈕

7、就完成了通道及設備的通訊配置。需要說明一下規(guī)約參數(shù)中的包最大長度，這里默認是 32，代表組織協(xié)議的時候一次最大可讀取連續(xù) 32 個寄存器數(shù)據(jù)，如果點數(shù)較多并且通訊條件較好的情況下，我們最大可以調整到 128。數(shù)據(jù)連接完成 Modbus 設備和通道的通訊配置后，并未采集到設備中具體的數(shù)據(jù)。如要對設備的數(shù)據(jù)進行逐個的采集，需要在采集服務中的通道下的設備中創(chuàng)建一個一個的 IO 點，并配置正確的 IO 連接參數(shù)。在左側導航中選擇采集服務中的通道下的設備后，右側視圖為 IO 點的列表視圖。默認沒有任何 IO 采集點。在空白區(qū)域點擊右鍵，在彈出的右鍵菜單在選擇創(chuàng)建IO 點。彈出新建采集點對話框：點擊連接線

8、右側的瀏覽按鈕，即可進入到具體的協(xié)議配置參數(shù)。連接項說明功能碼參考廠家協(xié)議說明，一般讀取模擬量用 0304 號命令，讀取開關量用 0102 號命令。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。參考廠家點表，我們SymLink的數(shù)據(jù)地址從 0 開始，要注意廠家的點表是否是從1 開始的，如果是可能需要減1，另外是否是 16 進制的描述，如果是 16 進制則需轉換成 10 進制的進行填寫，如010A 的十進制是 266。數(shù)據(jù)格式選擇， 一個寄存器代表16 位長度的數(shù)據(jù)， 兩個寄存器就能代表32 位長度格式的數(shù)據(jù)。需要注意的是32