通訊-MODBUS-RTU規(guī)約培訓(xùn)

1、 MODBUS-RTU通訊協(xié)議通訊協(xié)議DCS與其他設(shè)備的通訊背景介紹背景介紹 Modbus協(xié)議最初由Modicon（莫迪康）公司開發(fā)出來 ，后來該公司成為施耐德自動(dòng)化(Schneider Automation)部門的一部分 。 支持傳統(tǒng)的RS-232、RS-422、RS-485和以太網(wǎng)設(shè)備。 許多工業(yè)設(shè)備，包括PLC，DCS，智能儀表等都在使用Modbus協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。 協(xié)議總體介紹協(xié)議總體介紹 Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于工業(yè)控制器上的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。 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)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的 。 制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式 。 使用主

2、從技術(shù) 。即一個(gè)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)做出相應(yīng)反應(yīng)。 協(xié)議分類協(xié)議分類MODBUS相關(guān)協(xié)議包括以下幾類： MODBUS ASCII調(diào)試時(shí)直觀，LRC校驗(yàn)容易 ，傳輸?shù)男时容^低。 MODBUS RTU采用16位CRC校驗(yàn) ，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較大 。 MODBUS TCPModbus信息幀需嵌入TCP幀 ，使用對等技術(shù)通信 。 MODBUS PLUS (MODBUS+)一種高速對等工業(yè)局域網(wǎng) ，更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)打包方法 。MODBUS RTU對硬件要求對硬件要求 網(wǎng)絡(luò)采用串行總線方式，滿足RS485通訊要求（通訊距離、設(shè)備數(shù)量等）。 網(wǎng)絡(luò)中只有

3、一個(gè)主設(shè)備。 設(shè)備支持MODBUS RTU協(xié)議。 網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的串口參數(shù)和傳輸設(shè)置必須一致。 網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備通訊地址不能重復(fù)，地址范圍在1247之間協(xié)議相關(guān)術(shù)語介紹（一）協(xié)議相關(guān)術(shù)語介紹（一） 線圈狀態(tài)表示一個(gè)可讀寫的數(shù)字量寄存器，類似于開出信號(hào) 輸入狀態(tài)表示一個(gè)只讀的數(shù)字量寄存器，類似于開入信號(hào) 保持寄存器表示一個(gè)可讀寫的模擬量寄存器，類似于模出信號(hào) 輸入寄存器表示一個(gè)只讀的模擬量寄存器，類似于模入信號(hào)協(xié)議相關(guān)術(shù)語介紹（二）協(xié)議相關(guān)術(shù)語介紹（二） 功能碼表示主設(shè)備對從設(shè)備操作的方式（讀或者寫指定寄存器類型）。 寄存器起始地址不同寄存器的地址是相對獨(dú)立的，設(shè)備數(shù)據(jù)的存放是按照地址進(jìn)行存儲(chǔ)的。 寄存器

4、數(shù)量不同寄存器的數(shù)量返回的字節(jié)數(shù)不一致，模擬量一個(gè)寄存器表示2個(gè)字節(jié)，開關(guān)量8個(gè)寄存器用一個(gè)字節(jié)表示。常用功能碼介紹常用功能碼介紹功能碼 名稱 作用 01 讀取線圈狀態(tài) 取得一組邏輯線圈的當(dāng)前狀態(tài)（ON/OFF) 02 讀取輸入狀態(tài) 取得一組開關(guān)輸入的當(dāng)前狀態(tài)（ON/OFF) 03 讀取保持寄存器 在一個(gè)或多個(gè)保持寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值 04 讀取輸入寄存器 在一個(gè)或多個(gè)輸入寄存器中取得當(dāng)前的二進(jìn)制值 05 強(qiáng)置單線圈 強(qiáng)置一個(gè)邏輯線圈的通斷狀態(tài) 06 預(yù)置單寄存器 把具體二進(jìn)值裝入一個(gè)保持寄存器 15 強(qiáng)置多線圈 強(qiáng)置一串連續(xù)邏輯線圈的通斷 16 預(yù)置多寄存器 把具體的二進(jìn)制值裝入一串連

5、續(xù)的保持寄存器 MODBUS RTU協(xié)議分析（一）協(xié)議分析（一） 讀命令主設(shè)備發(fā)送命令：設(shè)備地址 功能碼 起始寄存器地址高8位 低8位 讀取的寄存器數(shù)高8位 低8位 CRC校驗(yàn)的低8位 CRC校驗(yàn)的高8位 設(shè)備響應(yīng)：設(shè)備地址 功能碼 返回的字節(jié)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2.數(shù)據(jù)nCRC校驗(yàn)的低8位 CRC校驗(yàn)的高8位 注：寄存器地址從0開始偏移開關(guān)量每一個(gè)數(shù)據(jù)表示8個(gè)開關(guān)量的值，每一位為0表示對應(yīng)的開關(guān)斷開，為1表示閉合。 一個(gè)模擬量需要2個(gè)字節(jié) ，高位在前MODBUS RTU協(xié)議分析（二）協(xié)議分析（二）舉例 讀線圈:發(fā)：110100130025CRC低CRC高 收：110105CD6BB20E1BCRC

6、低CRC高 讀保持寄存器:發(fā)：1103006B0003CRC低CRC高 收：110306022B00000064CRC低CRC高 MODBUS RTU協(xié)議分析（三）協(xié)議分析（三） 寫單個(gè)寄存器命令主設(shè)備發(fā)送命令：設(shè)備地址 功能碼 需下置的寄存器地址高8位 低8位 下置的數(shù)據(jù)高8位 低8位 CRC校驗(yàn)的低8位 CRC校驗(yàn)的高8位 設(shè)備響應(yīng)：原樣返回 寫多個(gè)寄存器命令主設(shè)備發(fā)送命令：設(shè)備地址 功能碼 需下置的寄存器地址高8位 低8位 寄存器數(shù)量高8位 低8位 字節(jié)個(gè)數(shù) 數(shù)據(jù)1高8位 低8位 數(shù)據(jù)2高8位 低8位 .CRC校驗(yàn)的低8位 CRC校驗(yàn)的高8位 設(shè)備響應(yīng)： 設(shè)備地址 功能碼 需下置的寄存器

7、地址高8位 低8位 寄存器數(shù)量高8位 低8位 CRC校驗(yàn)的低8位 CRC校驗(yàn)的高8位 MODBUS RTU協(xié)議分析（四）協(xié)議分析（四）舉例 寫單個(gè)線圈:發(fā)：110500ACFF00CRC低CRC高 收：110500ACFF00CRC低CRC高 注：FF00表示閉合0000表示斷開，其他數(shù)值非法。 寫多個(gè)保持寄存器:發(fā)：11100001000204000A0102CRC低CRC高 收：111000010002CRC低CRC高 MODBUS RTU協(xié)議分析（五）協(xié)議分析（五）當(dāng)命令存在錯(cuò)誤，從設(shè)備響應(yīng)如下寫命令： 無響應(yīng)讀命令：返回的功能碼最高位置1，后面跟錯(cuò)誤碼。如 發(fā) ：11010013002

8、5CRC低CRC高 回 ：118102CRC低CRC高錯(cuò)誤碼含義如下：01 ILLEGAL FUNCTION 02 ILLEGAL DATA ADDRESS03 ILLEGAL DATA VALUE 04 SLAVE DEVICE FAILURE05 ACKNOWLEDGE 06 SLAVE DEVICE BUSY07 NEGATIVE ACKNOWLEDGE 08 MEMORY PARITY ERRORMODBUS RTU地址含義地址含義 設(shè)備提供的MODBUS地址一般有2部分組成，包含了寄存器類型和起始地址，最高一位為寄存器類型，低位為起始地址。寄存器類型對應(yīng)如下：0表示線圈狀態(tài) 1表示輸入狀態(tài)3表示輸入寄存器 4表示保持寄存器舉例：40001 0003公司支持公司支持MODBUS RTU產(chǎn)品產(chǎn)品 卡件 SP244配套300X系統(tǒng)使用，直接在系統(tǒng)柜提供的IO端子上接線，232/485通過卡件上的跳線選擇； XP244配套300XP系統(tǒng)使用，直接在系統(tǒng)柜提供的IO端子上接線，232/485通過卡件上的撥號(hào)開關(guān)選擇； FW244配套ECS系統(tǒng)使用，配套TB315端子板，一塊端子板可配套二塊FW244使用，232/485通過卡件上的撥號(hào)開關(guān)選擇； FW248配套ECS系統(tǒng)使用，配套TB248端子板，一塊端子板配套一塊FW248使用。 軟件 AdvMBlink244卡通訊舉