MODBUS協(xié)議說(shuō)明

1、1智能三相電參數(shù)數(shù)據(jù)綜合采集模塊MODBUS通訊協(xié)議說(shuō)明目錄一、Modbus通訊規(guī)約簡(jiǎn)介二、Modbus-ASCII通訊協(xié)議說(shuō)明三、Modbus-RTU通訊協(xié)議說(shuō)明四、Modbus協(xié)議的功能碼與所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表五、數(shù)據(jù)計(jì)算六、Modbus通訊規(guī)約介紹（一）MODBUS通訊規(guī)約簡(jiǎn)介（二）MODBUS的兩種傳輸方式（三）Modbus消息幀（四）MODBUS通訊錯(cuò)誤檢測(cè)方法一、Modbus通訊規(guī)約簡(jiǎn)介支持的通訊規(guī)約有4種：（ASCII碼）研華ADAM兼容通訊協(xié)議、十六進(jìn)制LC-02協(xié)議、MODBUS-ASCII、MODBUS-RTU?！癕ODBUS通訊協(xié)議說(shuō)明”描述了串行口通訊的讀、寫命令格式及內(nèi)部信

2、息數(shù)據(jù)的定義，數(shù)據(jù)計(jì)算，以便第三方開(kāi)發(fā)使用。MODBUS通訊規(guī)約是與Modicon系統(tǒng)相兼容的Modbus通訊規(guī)約。二、MODBUS-ASCII通訊協(xié)議說(shuō)明1、M?DBUS-ASCII協(xié)議中每個(gè)字節(jié)的位：1個(gè)起始位8個(gè)數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送無(wú)奇偶校驗(yàn)位1個(gè)停止位錯(cuò)誤檢測(cè)域：LRC（縱向冗長(zhǎng)檢測(cè)）2、MODBUS-ASCII協(xié)議中的通訊波特率：1200,2400,4800,9600,19200BPS。3、MODBUS協(xié)議中的功能域代碼:功能碼含義功能03讀保持寄存器讀測(cè)量數(shù)據(jù)06預(yù)置單寄存器設(shè)置通訊地址、波特率、電壓、電流變比10預(yù)置多寄存器設(shè)置電能底數(shù)4、MODBUS-ASCII協(xié)議格式：

3、上位機(jī)發(fā)送：:單元地址功能碼起始地址讀取點(diǎn)數(shù)LRC校驗(yàn)CRLF下位機(jī)響應(yīng)：:單元地址功能碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)LRC校驗(yàn)CRLF命令格式：呼叫：AAFFSSSSNNNNLL應(yīng)答：AAFFXXHHHHLL其中：為起始符AA模塊地址1FF功能號(hào)SSSS起始通道NNNN通道數(shù)XX數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度HHHH數(shù)據(jù)字節(jié)LL校驗(yàn)和回車換行5、功能碼03：讀保持寄存器，讀測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)起始地址：001E數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：10C，超出范圍無(wú)效；數(shù)據(jù)起始地址+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不大于1F,超過(guò)范圍命令無(wú)效。說(shuō)明：讀取的是16位數(shù)據(jù)，高位在前，低位在后。數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表1。例1、讀測(cè)量數(shù)據(jù)：命令：:010300000002LRC17字節(jié)

4、ADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)LRC校驗(yàn)響應(yīng)：:01030464050101LRC19字節(jié)ADDR功能數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度U0I0UBBIBBLRC校驗(yàn)6、功能碼06：預(yù)臵單寄存器，設(shè)臵通訊地址、波特率、電壓、電流變比數(shù)據(jù)起始地址：0000或0001數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：01，不等于01命令無(wú)效。說(shuō)明：設(shè)臵模塊通訊地址、波特率或設(shè)臵模塊電壓、電流變比。數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表2。例2、預(yù)置模塊通訊地址、波特率（將1號(hào)模塊地址設(shè)置為2號(hào)，波特率為9600BPS）命令：:010600000001020206LRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)置數(shù)據(jù)LRC校驗(yàn)響應(yīng)：:010600000001LRCADD

5、R功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)LRC校驗(yàn)例3、預(yù)置電壓、電流變比（將1號(hào)模塊的電壓變比設(shè)置為60，電流變比設(shè)置為20）命令：:010600010001023C14LRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)置數(shù)據(jù)LRC校驗(yàn)響應(yīng)：:010600010001LRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)LRC校驗(yàn)7、功能碼10：預(yù)臵多寄存器，設(shè)臵電能底數(shù)數(shù)據(jù)起始地址：0000數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：0C,不等于0C命令無(wú)效。說(shuō)明：預(yù)置電能底數(shù)數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表3。例4、預(yù)置電能底數(shù)命令：01100000000C18（DATA24*2字節(jié)）LRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)置數(shù)據(jù)LRC校驗(yàn)響應(yīng)：0110

6、0000000CLRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)LRC校驗(yàn)三、MODBUS-RTU通訊協(xié)議說(shuō)明代碼系統(tǒng)：8位二進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)0.9,A.F。每個(gè)8位的信息域中包含2個(gè)十六進(jìn)制字符。2、MODBUS-RTU協(xié)議中每個(gè)字節(jié)的位:1個(gè)起始位8個(gè)數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送無(wú)奇偶校驗(yàn)位2個(gè)停止位錯(cuò)誤檢測(cè)域：CRC（循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)）3、MODBUS-RTU協(xié)議中的通訊波特率：1200,2400,4800,9600,19200BPS。4、MODBUS協(xié)議中的功能域代碼:功能碼含義功能03讀保持寄存器讀測(cè)量數(shù)據(jù)06預(yù)置單寄存器設(shè)置通訊地址、波特率、電壓、電流變比10預(yù)置多寄存器設(shè)置電能底數(shù)5MODBUS-

7、RTU的幀結(jié)構(gòu)：在RTU模式中，新的信息總是以至少3.5個(gè)字符的靜默時(shí)間開(kāi)始。緊接著傳送第一個(gè)域:設(shè)備地址。整幀的信息必須以一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸。如果信息結(jié)束前存在超過(guò)1.5個(gè)字符以上的間隔時(shí)間則出錯(cuò)。一幀信息的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)如下：開(kāi)始地址域功能域數(shù)據(jù)域CRC校驗(yàn)結(jié)束T1-T2-T3-T48位8位n*8位16位T1-T2-T3-T4地址域：從機(jī)的有效地址范圍為0247,0為廣播地址功能域：有效編碼為1255數(shù)據(jù)域：數(shù)據(jù)域由多組這樣的數(shù)據(jù)構(gòu)成：兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)為一組，范圍在00FF之間。這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生于一個(gè)RTU字符。主機(jī)發(fā)給從機(jī)的數(shù)據(jù)域中包括了從機(jī)完成功能域的動(dòng)作時(shí)必須的附加信息?？赡馨ㄟ@樣一些項(xiàng)

8、目，如：數(shù)字寄存器和保持寄存器地址，將要處理的項(xiàng)目數(shù)量，和實(shí)際的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。例如：主機(jī)要求從機(jī)讀一組保持寄存器，數(shù)據(jù)域就指定了起始寄存器，需要讀多少個(gè)寄存器；如果主機(jī)要向從機(jī)中的一組寄存器寫入數(shù)值，數(shù)據(jù)域就規(guī)定了起始寄存器，要向多少個(gè)寄存器寫入數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，以及寫入寄存器什么樣的數(shù)據(jù)。CRC校驗(yàn)：CRC生成后，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。5、功能碼03：讀保持寄存器，讀測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)起始地址：0000001E數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：0001000C，超出范圍無(wú)效；數(shù)據(jù)起始地址+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不大于1F，超過(guò)范圍命令無(wú)效。說(shuō)明：讀取的是16位數(shù)據(jù)，高位在前，低位在后。數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表1。例1、讀測(cè)量數(shù)據(jù)

9、：命令：010300000002CRC8字節(jié)ADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)響應(yīng)：01030464050101CRC9字節(jié)ADDR功能字節(jié)計(jì)數(shù)U0I0UBBIBBCRC校驗(yàn)6、功能碼06：預(yù)臵單寄存器,設(shè)臵通訊地址、波特率、電壓、電流變比數(shù)據(jù)起始地址：0000或0001數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：01,不等于01命令無(wú)效。說(shuō)明：設(shè)臵模塊通訊地址、波特率或設(shè)臵模塊電壓、電流變比。數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表2。例2、命令響應(yīng)：010600000001020206CRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)置數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)010600000001CRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)預(yù)置模塊通訊

10、地址、波特率（將1號(hào)模塊地址設(shè)置為2號(hào)，波特率為9600BPS）例3、命令響應(yīng)：010600010001023C14CRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)臵數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)010600010001CRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)預(yù)臵電壓、電流變比（將1號(hào)模塊的電壓變比設(shè)臵為60，電流變比設(shè)臵為20）7、功能碼10：預(yù)臵多寄存器，設(shè)臵電能底數(shù)數(shù)據(jù)起始地址：0000數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：oc,不等于0C命令無(wú)效。說(shuō)明：預(yù)臵電能底數(shù)數(shù)據(jù)定義：見(jiàn)功能碼與數(shù)據(jù)對(duì)照表3。例4、預(yù)臵電能底數(shù)命令：01100000000C18（DATA24字節(jié)）CRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)字節(jié)計(jì)數(shù)預(yù)臵數(shù)據(jù)CR

11、C校驗(yàn)響應(yīng)：01100000000CCRCADDR功能開(kāi)始地址寄存器個(gè)數(shù)CRC校驗(yàn)四、MODBUS協(xié)議的功能碼與所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表表1:功能碼03H與數(shù)據(jù)對(duì)照表:地址數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)說(shuō)明0000U0,I0高8位數(shù)據(jù)*2后為電壓量程，低8位為電流量程0001UBB,IBB高8位為電壓變比，低8位為電流變比0002UAA相電壓0003IAA相電流0004UBB相電壓0005IBB相電流0006UCC相電壓0007ICC相電流0008P總有功功率0009Q總無(wú)功功率000ACOS總功率因數(shù)000BPAA相有功功率000CPBB相有功功率000DPCC相有功功率000EQAA相無(wú)功功率000FQBB相無(wú)功功率

12、0010QCC相無(wú)功功率0011F頻率0012正向有功總電能正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0013正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位0014正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0015反向有功總電能反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0016反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位0017反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0018正向無(wú)功總電能正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0019正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位001A正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位001B反向無(wú)功總電能反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位001C反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位001D反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0

13、01ES總視在功率表2:功能碼06H與數(shù)據(jù)對(duì)照表。地址數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)說(shuō)明0000ADDR,BPS高8位為模塊通訊地址，地址范圍為01F7H；低8位為通訊波特率，數(shù)值為0307H,表示120019200BPS0001UBB,IBB高8位為電壓變比，低8位為電流變比表3:功能碼10H與數(shù)據(jù)對(duì)照表。地址數(shù)據(jù)內(nèi)容數(shù)據(jù)說(shuō)明0000正向有功總電能正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0001正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位0002正向有功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0003反向有功總電能反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0004反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位0005反向有功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0006

14、正向無(wú)功總電能正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位0007正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位0008正向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位0009反向無(wú)功總電能反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器高16位000A反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器中16位000B反向無(wú)功總電能48位計(jì)數(shù)器低16位五、的數(shù)據(jù)計(jì)算1、UA、IA、UB、IB、UC、IC、P、Q、COS、PA、PB、PC、QA、QB、QC,共15個(gè)參數(shù)。每個(gè)參數(shù)為2字節(jié)（16位）十六進(jìn)制數(shù)據(jù)，高字節(jié)在前低字節(jié)在后；標(biāo)稱滿量程值為10000（2710H）。其中P、Q、COS、PA、PB、PC、QA、QB、QC等9個(gè)參數(shù)為有符號(hào)數(shù)，其最高位（BIT15）為符號(hào)位

15、，1為負(fù)，0為正；計(jì)算時(shí)，先取出符號(hào)位（即判斷最高位作為此參數(shù)的符號(hào)，然后將最高位臵為0）后再計(jì)算。各個(gè)參數(shù)的含義及計(jì)算公式如下:（以下帶符號(hào)位的取出符號(hào)位）(UA)A相電壓值。實(shí)際值=(UA)/10000*(U0)*(UBB)V(UB)B相電壓值。實(shí)際值=(UB)/10000*(U0)*(UBB)V(Uc)C相電壓值。實(shí)際值=(UC)/10000*(U0)*(UBB)V(IA)(IB)A相電流值。實(shí)際值=(IA)/10000*(10)*(IBB)AB相電流值。實(shí)際值=(IB)/10000*(10)*(IBB)A(Ic)C相電流值。實(shí)際值=(IC)/10000*(10)*(IBB)A(P):總

16、有功功率值。實(shí)際值=+(P)/10000*3*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)W(Q):總無(wú)功功率值。實(shí)際值=+(Q)/10000*3*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)Var（cose）:總功率因數(shù)值。實(shí)際叮+（cose叮ioooopf(PA):A相有功功率值。實(shí)際值=(PA)/10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)W(PB):B相有功功率值。實(shí)際值=(PB)/10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)W(PC):C相有功功率值。實(shí)際值=(PC)/10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)W(QA):A相無(wú)功功率值。實(shí)際值=(QA)/

17、10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)Var(QB):B相無(wú)功功率值。實(shí)際值=(QB)/10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)Var(QC):C相無(wú)功功率值。實(shí)際值=(QC)/10000*(U0)*(10)*(UBB)*(IBB)Var(F):頻率值。實(shí)際值=（F）/100Hz為線電壓UAB的頻率2、正向有功總電能、反向有功總電能、正向無(wú)功總電量、反向無(wú)功總電量，共24個(gè)字節(jié)，4個(gè)參數(shù)。每個(gè)參數(shù)為6字節(jié)（48位）十六進(jìn)制數(shù)。反向有功總電能）:正向無(wú)功總電量）:實(shí)際值=(反向有功總電能)/10000*9*(U0)*(l0)*(UBB)*(IBB)/3000/360

18、0度實(shí)際值=(正向無(wú)功總電量)/10000*9*(U0)*(l0)*(UBB)*(IBB)/3000/3600度正向有功總電能）:實(shí)際值=(正向有功總電能)/10000*9*(U0)*(l0)*(UBB)*(IBB)/3000/3600度（反向無(wú)功總電量）：實(shí)際值=（反向無(wú)功總電量）/10000*9*（U0）*（l0）*（UBB）*（IBB）/3000/3600度（有功總電能）=（正向有功總電能）-（反向有功總電能）（無(wú)功總電能）=（正向無(wú)功總電能）-（反向無(wú)功總電能）3、配臵電量底數(shù)時(shí)輸出電能的計(jì)算每個(gè)參數(shù)為6字節(jié)（48位）十六進(jìn)制數(shù)，各個(gè)參數(shù)的含義及計(jì)算如下：（正向有功總電能）：=正向有功

19、總電能實(shí)際值（度）*3000*3600/（U0）/（l0）/（UBB）/（IBB）*10000/9（反向有功總電能）：=反向有功總電能實(shí)際值（度）*3000*3600/（U0）/（I0）/（UBB）/（IBB）*10000/9（正向無(wú)功總電量）：=正向無(wú)功總電量實(shí)際值（度）*3000*3600/（U0）/（I0）/（UBB）/（IBB）*10000/9（反向無(wú)功總電量）：=反向無(wú)功總電量實(shí)際值（度）*3000*3600/（U0）/（I0）/（UBB）/（IBB）*10000/9六、MODBUS通訊規(guī)約介紹（一）MODBUS通訊規(guī)約簡(jiǎn)介Modbus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語(yǔ)言。通過(guò)此協(xié)

20、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。此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過(guò)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(wèn)其它設(shè)備的過(guò)程，如果回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。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(lái)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

21、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、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)?？刂破髂苤苯踊蚪?jīng)由Modem組網(wǎng)?？刂破魍ㄐ攀褂弥鲝募夹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

22、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)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(guò)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。（二）MODBUS的兩種傳輸方式控制器能設(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)備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。ASCII模式:地址功能代碼數(shù)據(jù)數(shù)量數(shù)

23、據(jù)1數(shù)據(jù)nLRC高字節(jié)LRC低字節(jié)回車換行RTU模式地址功能代碼數(shù)據(jù)數(shù)量數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)nCRC高字節(jié)CRC低字節(jié)所選的ASCII或RTU方式僅適用于標(biāo)準(zhǔn)的Modbus網(wǎng)絡(luò)，它定義了在這些網(wǎng)絡(luò)上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?，以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。1、ASCII模式當(dāng)控制器設(shè)為在網(wǎng)絡(luò)上以（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼）模式通信，在消息中的每個(gè)字節(jié)都作為兩個(gè)字符發(fā)送。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是字符發(fā)送的時(shí)間間隔可達(dá)到秒而不產(chǎn)生錯(cuò)誤。代碼系統(tǒng)：十六進(jìn)制，字符，消息中的每個(gè)ASCII字符都是一個(gè)十六進(jìn)制字符組成每個(gè)字節(jié)的位:1個(gè)起始位7個(gè)數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送1個(gè)奇偶校驗(yàn)位，無(wú)校驗(yàn)則無(wú)1個(gè)停止位（有校

24、驗(yàn)時(shí)），2個(gè)Bit（無(wú)校驗(yàn)時(shí)）錯(cuò)誤檢測(cè)域：LRC（縱向冗長(zhǎng)檢測(cè)）2、RTU模式當(dāng)控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU（遠(yuǎn)程終端單元）模式通信，在消息中的每個(gè)8Bit字節(jié)包含兩個(gè)4Bit的十六進(jìn)制字符。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：在同樣的波特率下，可比ASCII方式傳送更多的數(shù)據(jù)。代碼系統(tǒng)8位二進(jìn)制，十六進(jìn)制數(shù)0.9，A.F消息中的每個(gè)8位域都是一個(gè)字節(jié)的兩個(gè)十六進(jìn)制字符組成每個(gè)字節(jié)的位1個(gè)起始位8個(gè)數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送1個(gè)奇偶校驗(yàn)位，無(wú)校驗(yàn)則無(wú)1個(gè)停止位（有校驗(yàn)時(shí)），2個(gè)Bit（無(wú)校驗(yàn)時(shí)）錯(cuò)誤檢測(cè)域CRC循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)（三）Modbus消息幀兩種傳輸模式中（ASCII或RTU），傳輸設(shè)備以將M

25、odbus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(kāi)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)臵為返回結(jié)果。1、ASCII幀使用ASCII模式，消息以冒號(hào)（：）字符（ASCII碼3AH）開(kāi)始，以回車換行符結(jié)束（ASCII碼ODH,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)備都解碼下個(gè)域（地址域）來(lái)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(zhǎng)不能超過(guò)1秒，否則接收的設(shè)備將認(rèn)為傳輸錯(cuò)誤。一個(gè)典型消息幀如下所示：起始位

26、設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)結(jié)束符1個(gè)字符2個(gè)字符2個(gè)字符n個(gè)字符2個(gè)字符2個(gè)字符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(kāi)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(kāi)始。整個(gè)消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過(guò)1.5個(gè)字符時(shí)間

27、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(kāi)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域的值不起始位設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)校驗(yàn)結(jié)束符T1-T2-T3-T48Bit8Bitn個(gè)8Bit16BitT1-T2-T3-T43、地址域消息幀的地址域包含兩個(gè)字符（ASCII）或8Bit（RTU）?？赡艿膹脑O(shè)備地址是0.247（十進(jìn)制）。單個(gè)設(shè)備的地址范圍是1.247。主設(shè)備通過(guò)將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域來(lái)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

28、，以便主設(shè)備知道是哪一個(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）?？赡艿拇a范圍是十進(jìn)制的1.255。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(kāi)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(lái)指示是正常回應(yīng)（無(wú)誤）還是有

29、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，但最重要的位臵為邏輯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：00000011（十六進(jìn)制03H）對(duì)正?；貞?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：10000011（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(guò)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

30、.FF。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(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生，從從設(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

31、用來(lái)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(zhǎng)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(zhǎng)檢測(cè)）方法對(duì)消息內(nèi)容計(jì)算得出的，不包括開(kāi)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)域包含一16Bits值（用兩個(gè)8位的字符來(lái)實(shí)現(xiàn)）。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過(guò)對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗長(zhǎng)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.最高有效位使用ASCII字符幀時(shí)，位的序列是：有奇偶無(wú)奇偶彳啟始位奇偶位停止位校驗(yàn)啟始位停止位停止位使用RTU字符幀時(shí)，位的序列是：有奇偶校驗(yàn)啟始位奇偶位|停止位無(wú)奇偶校驗(yàn)啟始位丨5丨6丨7丨8丨停止位停止位（四）MODBUS通訊錯(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)