M238与ATV71的Modbus串行通信
HLPD 祁宇航
实验设备
硬件： M238紧凑型本体控制器TM238LFDC24DT
施耐德变频器ATV71
软件：Somachine V3.0
接线方式：将TM238LFDC24DT与ATV71通过串行电缆（RJ45接口）连接。
实验目的
1、通过Read_var和Write_var功能块编程，实现对ATV71的Modbus通信控
制启停及频率给定。
2、通过Modbus IO Scanner方式实现对ATV71的Modbus通信控制启停及频率
给定。
实验步骤：
1. 通过Read_var和Write_var功能块编程，实现对ATV71的Modbus通信控制启停及频率给定
1.1 Somachine软件配置
步骤动作&示例
1 在“配置”界面选择M238 PLC型号TM238LFDC24DT
单击添加“
双击配置串口参数
双击Modbus_Manager，配置主站参数：
RTU模式
PLC做主站
双击配置Modbus主站参数
1.2 编写读取ATV71寄存器程序
步骤动作&示例
1 右键“Application”添加POU：Modbus_Read（示例为CFC语言）
2在“Modbus_Read”中调用对ATV71的读取数据程序所需要使用的功能块：
引脚 类型 注释
AddrTable ADDRESS 由功能块填充的ADDRESS结构，作为
READ_VAR、WRITE_VAR的地址
Execute BOOL 在上升沿执行功能
Addr STRING 要转换的STRING类地址，对于 Modbus 串行
寻址，请使用通讯端口和目标从站地址（0
到247），之间用句点分隔：
‘ address>’ 例如，使用以下语法通过串行线路 2 上向从 站2 发送消息： ‘2.2’ Done BOOL 功能成功完成后,DONE设置为TRUE。 注意： 当使用 Abort输入中止操作后， Done不设置为1 （仅限 Aborted ） Error BOOL 当功能由于检测到错误而停止时， Error 设 置为 TRUE 。当检测到错误时，CommError 和 OperError 包含有关检测到的错误的信 息。 CommError BYTE CommError 包含通讯错误代码 引脚 类型 注释 Execute BOOL 功能在此输入的上升沿上执行。 注：如果在冷复位或热复位后的第一个运行 模式下的任务循环中将 Execute设置为 TRUE，则检测不到上升沿。 Abort BOOL 中止上升沿上正在执行的操作 Addr ADDRESS 目标外部设备的地址（可以是 ADDM 功能块 的输出）。 Timeout WORD 交换超时时间为100毫秒的倍数（0表示无 限）。 ObjType ObjectType ObjType 是要读取的对象的类型 （MW=16#00、I=16#01、Q=16#02 、 IW=16#03）。 FirstObj DINT FirstObj为要读取的第一个对象的索引。 Quantity UINT Quantity为要读取的对象的数量： 1-125: 寄存器（MW 和 IW 类型） 1-2000: 位（I 和 Q 类型） Buffer POINTER TO BYTE Buffer为将在其中存储对象值的缓冲器的地址。（详细见例程） ADR 标准功能是定义关联指针的必用功能。 缓冲器是一个表，用于接收在设备中读取的 值。例如， 4个寄存器的读取存储在包含4 个字的表中，而32位的读取则需要包含2个字 或4个字节的表，其中每个位都设置为远程设 备的对应值。 Done BOOL 功能成功完成后，Done将设置为TRUE 。 Busy BOOL 如果功能正在执行，Busy则设置为TRUE 。 Aborted BOOL 使用Abort输入中止功能后，Aborted将设置 为TRUE。功能终止后，CommError包含代码 Canceled - 16#02（由用户请求停止交 换）。 Error BOOL 如果功能由于检测到错误而停止，Error将设 置为TRUE。检测到错误时，CommError和 OperError将包含有关检测到的错误的信息。 CommError BYTE CommError包含通讯错误代码。 OperError DWORD OperError 包含操作错误代码。 3在“Modbus_Read”中编写读取ATV71数据程序： 实验结果： 3202=频率反馈 接收区指针 读取从站内部寄存器3201开始的两个字 3201=状态字 1s 脉冲触发读取程序执行 1.3 编写写入ATV71寄存器程序 步骤动作&示例 1 右键“Application”分别添加两个POU： Modbus_Write、DSP402（示例为 CFC语言） 2在“Modbus_Write”中调用对ATV71的读取数据程序所需要使用的功能块： 参数描述同上“1.2.2” 引脚 类型 注释 Execute BOOL 功能在此输入的上升沿上执行。 注：如果在冷复位或热复位后的第一个运行 模式下的任务循环中将 Execute设置为 TRUE，则检测不到上升沿。 Abort BOOL 中止上升沿上正在执行的操作 Addr ADDRESS 目标外部设备的地址（可以是 ADDM 功能块 的输出）。 Timeout WORD 交换超时时间为100毫秒的倍数（0表示无 限）。 ObjType ObjectType ObjType 介绍要写入的对象的类型 （MW=16#00、Q=16#02）。 FirstObj DINT FirstObj为要写入的第一个对象的索引。 Quantity UINT Quantity为要读取的对象数： 1-123: 寄存器（MW类型） 1-1968: 位（Q类型） Buffer POINTER TO BYTE Buffer为将在其中存储对象值的缓冲器的地址。ADR标准功能是定义关联指针的必用功能。（详细见例程） 缓冲器是一个表，用于接收必须在设备中写入的值。例如， 4个寄存器的写入值存储在包含4个字的表中，而32位的写入值则需要包含2个字或4个字节的表，其中每个位都设置为对应值。 Done BOOL 功能成功完成后，Done将设置为TRUE 。 Busy BOOL 如果功能正在执行，Busy则设置为TRUE 。 Aborted BOOL 使用Abort输入中止功能后，Aborted将设置 为TRUE。功能终止后，CommError包含代码 Canceled - 16#02（由用户请求停止交 换）。 Error BOOL 如果功能由于检测到错误而停止，Error将设 置为TRUE。检测到错误时，CommError和 OperError将包含有关检测到的错误的信息。 CommError BYTE CommError包含通讯错误代码。 OperError DWORD OperError 包含操作错误代码。 3在“Modbus_Write”中编写写入ATV71寄存器程序： 1s脉冲触发写入程序执行 写入从站内 部寄存器 8501开始的 两个字8501=控制字 8502=频率给 定 4 在“DSP402”中编写变频器DSP402流程： DSP流程详见注释(1) 5 实验结果： 2. 通过Modbus IO Scanner实现对ATV71的Modbus通信控制启停及频率给定 2.1 Somachine软件配置 步骤动作&示例 1在“程序”界面中为串行线路1添加一个Modbus_IOScanner设备，并为串行线路1配置端口参数 单击添加“ 2.2 对ATV71读、写通讯通道组态 1选择Modbus从站通道，点击添加通道： 功能码03，读多 个保持寄存器 读取从站首地址“3201” 长度为2个字 功能码16，写多 个寄存器 写入从站首地址 “8501” 长度为2 2 联机下载后，根据串行链路状态判断通讯状态，总线正常如图所示： 如串行链路如下图所示时，表示总线故障。一般是由于通讯电缆断开造成，需要注意的是，当通讯电缆恢复后，该状态不会自动消除。 解决方法：在“在线”菜单中选择“冷复位”或在程序中调用冷启动命令即可 3 在Modbus主站I/O映射中查看实验结果： 实验示例程序见附件文档（请用Somachine V3.0版本打开）： 注释(1)：ATV 71 DSP402状态表 上海安标电子有限公司 ——PC39A接地电阻仪通信协议 通信协议： 波特率：9600数据位：8校验位：无停止位：1 上位机(计算机)： 字节号 1 2 3 4 5 6 7 8 意义ID Command 数据地址V alue CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，读：3或4，写：6 3 数据地址：2个字节，寄存器地址，读从100开始，写从200开始 4 V alue：2个字节，读：个数（以整型为单位），写：命令/ 数据（以整型为单位） 5 CRC：计算出CRC 下位机（PC39A）： 读数据，若正确 字节号 1 2 3 3+N (N=个数*2) 3+N+1 3+N+2 意义ID Command=3 / 4 数据个数数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令 3数据个数：1个字节，返回数据个数（以字节为单位） 4 V alue：N个字节，是返回上位机的数据 5 CRC：计算出CRC 写命令，若正确 返回收到的数据： 若错误 字节号 1 2 3 4 5 意义ID Command 数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令或上0x80, 如收到3，返回0x83 3数据：1个字节，错误的指令 错误指令 1:表示command不存在 2:表示数据地址超限 4 CRC：计算出CRC 例如读PC39A 电流数据: 机器地址为12,电流的数据地址100，数据为15.45(A) （一个整型数据） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x0064 0x0001 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 100 1 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据个数（以字节为单位） V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x002 0x0609 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 2 1545 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x83 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 131 2 CRC_H CRC_L 例如发PC39A 启动命令: 机器地址为12,命令的地址200，数据为25000（25000表示启动） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x86 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 134 2 CRC_H CRC_L 0011 10000110 错误码0x83 功能码0x06错误码0x86 基于Modbus协议实现单片机与PLC之间的通讯 来源：PLC&FA 作者：蔡晓燕赵兴群万遂人董鹏云 关键词：可编程控制器 Modbus 通讯协议 1 引言 HMI(人机界面)以其体积小，高性能，强实时等特点，越来越多的应用于工业自动化系统和设备中。它有字母、汉字、图形和图片等不同的显示，界面简单友好。配有长寿命的薄膜按钮键盘，操作简单。它一般采用具有集成度高、速度快、高可靠且价格低等优点的单片机[1]作为其核心控制器，以实现实时快速处理。PLC和单片机结合不仅可以提PLC的数据处理能力，还可以给用户带来友好简洁的界面。本文以Modbus通讯协议为例，详细讨论了一个人机系统中，如何用C51实现单片机和PLC之间通讯的实例。 2 Modbus通讯协议[4] 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，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。 Modbus协议提供了主—从原则，即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。主设备查询的格式:设备地址(或广播，此时不需要回应)、功能代码、所有要发送的数据、和一错误检测域。从设备回应消息包括确认地址、功能码、任何要返回的数据、和一错误检测域。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回应发送出去。 控制器能设置为两种传输模式:ASCII和RTU，在同样的波特率下，RTU可比ASCII方式传送更多的数据，所以采用KTU模式。 (1) 典型的RTU消息帧 典型的RTU消息帧如表1所示。 RTU消息帧的地址域包含8bit。可能的从设备地址是0...127(十进制)。其中地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。当从设备发送回应消息时，它把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备作出回应。 RTU消息帧中的功能代码域包含了8bits，当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为;当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生(称作异议回应，一般是将功能码的最高位由0改为1)。 从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息:从设备必须用于进行执行由功能代 码所定义的行为。这包括了像不连续的寄存器地址，要处理项的数目，域中实际数据字节数。如果没有错误发生，从从设备返回的数据域包含请求的数据。如果有错误发生，此域包含一异议代码，主设备应用程序可以用来判断采取下一步行动。 当选用RTU模式作字符帧时，错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测(CRC)方法得出的。CRC域附加在消息的最后，添加时先是低字节然后是高字节。 (2) 所有的Modbus功能码 Modbus的功能码定义如表2所示。 Modbus 通讯协议 （RTU传输模式）本说明仅做内部参考，详细请参阅英文版本。 第一章Modbus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，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。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工业网络，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，如果回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。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，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用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。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。 协议在一根通讯线上使用应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。协议只允许在主计算机和终端设备之间，而不允许独立的设备之间的数据交换，这就不会在使它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。 1．1 传输方式 传输方式是一个信息帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则，以RTU 模式在Modbus总线上进行通讯时，信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符，每个信息必须连续传输下面定义了与Modebus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。 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，最小的有效位先发送 ?1个奇偶校验位，无校验则无 ?1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时） 错误检测域 ?CRC(循环冗长检测) 很好的威纶通 M O D B U S R T U通讯协议与变频器通讯案例 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N] 本文研究的是触摸屏通过MODBUS RTU通讯协议与变频器通讯实现变频器的控制。触摸屏采用威纶通TK6070IP,变频器用汇川MD380通用系列。通过触摸屏编程软件，编辑控制画面实现变频器的启动、停止、速度调节、多段速速度设置，通过宏指令实现工程值与实际值的转换。 一、MODBUS RTU 简介： 为了在自动化系统之间、自动化系统和所连接的分散的现场设备之间进行信息交换，如今串行现场总线被主要用作通讯系统。成千上万的应用已经强烈地证明了通过使用现场总线技术，可以节省多至40％的接线、调试及维护的费用。仅仅使用两根电线就可以传送现场设备的所有相关信息，比如输入和输出数据、参数、诊断数据。过去使用的现场总线往往是制造商的特定现场总线，并且同其它现场总线不兼容。如今使用的现场总线几乎是完全公开和标准化的。这就意味者用户可以以最合理的价格选择最好的产品，而不用依赖于每个独立的制造商。Modbus RTU是一种国际的、开放的现场总线标准。作为一种很容易实现的现场总线协议，在全世界范围内，Modbus得到了成功的应用。应用领域包括生产过程中的自动化、过程控制和楼宇自控。MODBUS RTU通讯协议的报文如图1。 图1 MODBUS RTU 通讯协议的报文功能码如下： 01H 读取线圈状态。从执行机构上读取线圈（单个位）的内容； 02H 读取离散量输入。从执行机构上读取离散量输入（多个位）的内容； 03H 读取保持寄存器。从执行机构上读取保持寄存器（16位字）的内容； 04H 读取输入寄存器。从执行机构上读取输入寄存器（16位字）的内容； 05H 强置单线圈。写数据到执行机构的线圈（单个位）为“通”（“1”）或“断”（“0”）； 06H 预置单寄存器。写数据到执行机构的单个保持寄存器（16位字）； 0FH 强置多线圈。写数据到执行机构的几个连续线圈（单个位）为“通”（“1”） 或“断”（“0”）； 10H 预置多寄存器。写数据到执行机构的几个连续的保持寄存器（16位字）。 二、威纶通编程软件介绍： EB8000软件中MODBUS协议的设备类型为0x、1x、3x、4x、5x、6x，还有 3x_bit，4x_bit，6x_bit，0x_multi_coils等，下面分别说明这些设备类型在MODBUS协议中支持哪些功能码。 0x：是一个可读可写的设备类型，相当于操作PLC的输出点。该设备类型读取位状态的时候，发出的功能码是01H，写位状态的时候发出的功能码是05H。写多个寄存器时发出的功能码是0fH。 竭诚为您提供优质文档/双击可除modbus协议下上位机编程实例 篇一：modbus协议下的上位机地址 Rs485采取流量计数据，经串口com1的2号地址读到int ouch中来，双字40001、40002为浮点型瞬时流量，读到上位机项目为40001F双字40004、40005为长整型累计流量，读到上位机项目为40004l 驱动设置与intouch标记名的设置 驱动设置： 项目名设置 注：在不修改驱动设置的情况下，s=s1+s2*65535 s=s2+s1*65535 根据各个厂家的仪表，上面工式有区别，设计时各个测试一下。 篇二：modbus通讯协议实例 上海安标电子有限公司 ——pc39a接地电阻仪通信协议 通信协议： 波特率：9600数据位：8校验位：无停止位：1 上位机(计算机)： 注：1id：1个字节，由单机来定（0~255） 2command：1个字节，读：3或4，写：6 3数据地址：2个字节，寄存器地址，读从100开始，写从200开始4Value：2个字节，读：个数（以整型为单位），写：命令/数据（以整型为单位）5cRc：计算出cRc下位机（pc39a ）：注：1id：1个字节，由单机来定（0~255） 2command：1个字节，收到的上位机命令 3数据个数：1个字节，返回数据个数（以字节为单位）4Value：n个字节，是返回上位机的数据5cRc：计算出cRc 写命令，若正确返回收到的数据：若错误注：1id：1个字节，由单机来定（0~255） 2command：1个字节，收到的上位机命令或上0x80, 如收到3，返回0x83 3数据：1个字节，错误的指令错误指令 1:表示command不存在2:表示数据地址超限 4cRc：计算出cRc 例如读pc39a电流数据: 机器地址为12,电流的数据地址100，数据为15.45(a)（一个整型数据） 1MODBUS RTU 读寄存器请求序号意义所占字节字节存放格式 1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x03 3起始寄存器基地址两个字节高字节在前 4寄存器个数两个字节高字节在前 5CRC校验码两个字节低字节在前 读寄存器回应序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x03 3数据长度1个字节寄存器个数×2 4数据寄存器个数×2个字节每个寄存器高字节在前5CRC校验码两个字节低字节在前 写单个寄存器请求序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x06 3起始寄存器地址两个字节高字节在前 4寄存器值两个字节 高字节在前 5CRC校验码 两个字节 低字节在前 写单个寄存器回应序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x10 3起始寄存器地址两个字节高字节在前 4寄存器值两个字节 高字节在前 5CRC校验码 两个字节 低字节在前 1 写多个寄存器请求序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x10 3起始寄存器地址两个字节高字节在前 4寄存器个数两个字节 高字节在前 5数据长度 1个字节 寄存器个数×2 6数据寄存器个数×2个字节每个寄存器高字节在前7CRC校验码 两个字节 低字节在前 写多个寄存器回应序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节0x10 3起始寄存器地址两个字节高字节在前 4寄存器个数两个字节 高字节在前 5CRC校验码 两个字节 低字节在前 错误返回序号意义所占字节字节存放格式1从设备地址1个字节0x00?0xff 2功能码1个字节请求功能码+0x80 3错误码1个字节 其代号见下面表格4CRC校验码 两个字节 低字节在前 错误代号错误代号意义 0x01不支持该功能码 0x02越界 0x03寄存器数量超出范围 0x04读写错误 2 电磁流量计转换器 通讯协议 2012-10-12 目录 一、概述................................................................................................. - 2 - 二、网络结构及接线................................................................................ - 2 - 三、Modbus协议RTU帧格式 .............................................................. - 2 - 四、Modbus协议命令编码定义............................................................. - 4 - 五、电磁流量计MODBUS寄存器定义 ................................................... - 5 - 1. 电磁流量计MODBUS寄存器地址定义............................................... - 5 - 2.PLC地址设置说明................................................................................ - 5 - 3.组态王地址设置说明............................................................................. - 6 -4．数据含义说明 .................................................................................... - 6 -六、通讯数据解析................................................................................... - 7 -1读瞬时流量 .......................................................................................... - 7 -2.读瞬时流速：....................................................................................... - 8 -3读累积流量 .......................................................................................... - 8 - 5.读总量流量单位 ................................................................................. - 10 - 6.读报警状态 ........................................................................................ - 10 - 七、应用举例........................................................................................ - 11 - 1.C语言MODBUS 示例程序............................................................... - 11 - 2.modbus调试软件modbus poll通讯实例....................................... - 13 - 3.modbus调试软件modscan32通讯实例 ......................................... - 15 - 4.组态王6.53通讯实例 ........................................................................ - 17 - 5.力控 6.1通讯实例.............................................................................. - 21 - Modbus通讯协议 图片： 图片： 图片： Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。 当在网络上通信时，Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master 端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。 Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP 协议是一个面向连接的可靠协议。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。 下面我来简单的给大家介绍一下，对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。 下表是ASCII协议和RTU协议进行的比较： 通过比较可以看到，ASCII协议和RTU协议相比拥有开始和结束标记，因此在进行程序处理时能更加方便，而且由于传输的都是可见的ASCII字符，所以进行调试时就更加的直观，另外它的LRC校验也比较容易。但是因为它传输的都是可见的ASCII 字符，RTU传输的数据每一个字节ASCII都要用两个字节来传输，比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节，这样它的传输的效率就比较低。所以一般来说，如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。 MODBUS 标准通讯协议（简版） （基于Modbus 应用协议RTU 通讯模式） 1. 前言 本协议适用于符合MODBUS 标准通讯协议的规定以及在Modbus 网络上以RTU 模式通信运行的设备和应用软件。本协议按照Modbus 应用协议标准制定。 2. 波特率可选范围 代码 6 7 8 9 10 11 12 13 14 波特率 2400 4800 9600 14400 19200 28800 38400 57600 115200 3. RTU 通讯数据传输模式 3.1 RTU 模式每个字节( 11 位 )的格式为 : 通讯传输为异步方式，并以字节（数据帧）为单位。在主站和从站之间传递的每一个数据帧都是11位的串行数据流。 编码系统: 8–位二进制，报文中每个8 位字节含有两个4 位十六进制字符(0–9， A –F) 数 据 位: 1个 起始位 8个 数据位， 首先发送最低有效位 1个 奇偶校验（注：偶校验是要求的，其它模式( 奇校验，无校验 )也可以使用） 1个 停止位 （注 :使用无校验时要求2个停止位） 帧校验域：循环冗余校验(CRC) 3.2 字符的串行传送方式: 每个字符或字节按如下顺序发送(从左到右):最低有效位 (LSB) . . . 最高有效位 (MSB) 通过配置，设备可以接受奇校验、偶校验或无校验。如果无奇偶校验，那么传送一个附加的停止位来填充数据帧使其成为完整的11位异步字符: 3.3 数据编码： Modbus 处理的所有数据按照存储数据的类型可以分为位寄存器（容量为1位）和16位寄存器（容量为16位）两种，它们的宽度都是16位(Data is packed as two bytes per register)，协议允许单个选择65536个数据项，而且其读写操作可以越过多个连续数据项直到数据大小规格限制，这个数据大小规格限制与事务处理功能码有关。在Modbus PDU 中从0～65535寻址每个数据。 Modbus 使用一个‘big-Endian ’表示地址和数据项，即最高有效字节在低地址存储，最低有效字节在高字节存储。这意味着当发送多个字节时，首先发送最高有效位例如： 寄存器大小 值 16位 0x1234 发送的第一字节为0x12，然后发0x34。 4. RTU 报文帧结构 Modbus RTU 报文帧格式如下： 地址码 功能码 数据区 错误校验码 2 字节 1字节 1字节 0到252字节 CRC 低 CRC 高 Modbus协议讲解 一、基本术语 1、字word、字节byte、位bit 1 word = 2 byte; 1 byte = 8 bit. 2、校验码 校验码是由前面的数据通过某种算法得出的，用以检验该组数据的正确性。代 码作为数据在向计算机或其它设备进行输入时，容易产生输入错误，为了减少 这种输入错误，编码专家发明了各种校验检错方法，并依据这些方法设置了校 验码。 常用的校验有：累加和校验SUM、字节异或校验XOR、纵向冗余校验LRC、循环冗余校验CRC…… 3、协议和接口 协议是一种规范和约定，是一种通讯的语言，规定了通信双方能够识别并使用 的消息结构和数据格式。 接口是一种设备的物理连接，指的是在物理层上的定义，像 RS422/RS232/RS485/以太网口等。协议和接口并不是一个概念，不能混淆。 Modbus协议一般运行在RS485物理接口上，半双工的，是一种主从协议。 二、Modbus协议概述 Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，实现控制器之间、控制器由网络和其它设备之间的通信，支持传统的RS232/RS422/RS485和最新发展的以太网设备。它已经成为一种通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中控制。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构。 Modbus协议是一种请求——应答方式的协议。 三、两种传输方式 1、ASCII模式 ASCII：美国标准信息交换代码 特点： ②消息中每个8bit都作为两个ASCII字符发送 ②1个起始位、7个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停止位） ③错误检测域是LRC检验 ④字符发送的时间间隔可达到1秒而不会产生错误 2、RTU模式 RTU:远程终端单元 特点： ①消息中每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，因此，在波特率相 同的情况下，传输效率比ascii传输方式大 ②1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验位和1个停止位（或者两个停 止位） 本文研究的是触摸屏通过MODBUS RTU通讯协议与变频器通讯实现变频器的控制。触摸屏采用威纶通TK6070IP,变频器用汇川MD380通用系列。通过触摸屏编程软件，编辑控制画面实现变频器的启动、停止、速度调节、多段速速度设置，通过宏指令实现工程值与实际值的转换。 一、MODBUS RTU 简介： 为了在自动化系统之间、自动化系统和所连接的分散的现场设备之间进行信息交换，如今串行现场总线被主要用作通讯系统。成千上万的应用已经强烈地证明了通过使用现场总线技术，可以节省多至40％的接线、调试及维护的费用。仅仅使用两根电线就可以传送现场设备的所有相关信息，比如输入和输出数据、参数、诊断数据。过去使用的现场总线往往是制造商的特定现场总线，并且同其它现场总线不兼容。如今使用的现场总线几乎是完全公开和标准化的。这就意味者用户可以以最合理的价格选择最好的产品，而不用依赖于每个独立的制造商。Modbus RTU是一种国际的、开放的现场总线标准。作为一种很容易实现的现场总线协议，在全世界范围内，Modbus得到了成功的应用。应用领域包括生产过程中的自动化、过程控制和楼宇自控。MODBUS RTU通讯协议的报文如图1。图1 MODBUS RTU 通讯协议的报文功能码如下： 01H 读取线圈状态。从执行机构上读取线圈（单个位）的内容； 02H 读取离散量输入。从执行机构上读取离散量输入（多个位）的内容； 03H 读取保持寄存器。从执行机构上读取保持寄存器（16位字）的内容； 04H 读取输入寄存器。从执行机构上读取输入寄存器（16位字）的内容； 05H 强置单线圈。写数据到执行机构的线圈（单个位）为“通”（“1”）或 “断”（“0”）； 06H 预置单寄存器。写数据到执行机构的单个保持寄存器（16位字）； 0FH 强置多线圈。写数据到执行机构的几个连续线圈（单个位）为“通”（“1”） 或“断”（“0”）； 10H 预置多寄存器。写数据到执行机构的几个连续的保持寄存器（16位字）。 二、威纶通编程软件介绍： EB8000软件中MODBUS协议的设备类型为0x、1x、3x、4x、5x、6x，还有3x_bit，4x_bit，6x_bit，0x_multi_coils 等，下面分别说明这些设备类型在MODBUS协议中支持哪些功能码。 0x：是一个可读可写的设备类型，相当于操作PLC的输出点。该设备类型读取位状态的时候，发出的功能码是01H，写位状态的时候发出的功能码是05H。写多个寄存器时发出的功能码是0fH。 1x：是一个只读的设备类型，相当于读取PLC的输入点。读取位状态的时候发出的功能码为02H。 3x：是一个只读的设备类型，相当于读取PLC的模拟量。读数据的时候，发出的功能码是04H。 4x：是一个可读可写的设备类型，相当于操作PLC的数据寄存器。当读取数据的时候，发出的功能码是03H，当写数据的时候发出的功能码时10H，可写多个寄存器的数据。 6x：是一个可读可写的设备类型，读取数据的时候，发出的功能码也是03H，与4x不同之处在于写数据的时候发出的功能码时06H，即写单个寄存器的数据。 三、变频器参数设置： F0-02 命令源选择为：通讯命令通道（1正转运行、2反转运行、3正转点动、4反转点动、5自由停车、6减速停机）； F0-03 主频率源选择为：通讯给定； F0-28 串口通讯协议选择：MODBUS 协议； Fd-00 通讯波特率：9600 BPS； Fd-01 MODBUS 数据格式：偶校检（8-E-1）； Fd-02 本机地址：1 Fc-00—Fc-15 1到16段多段速运行速度 你找一个MODBUS的协议详细资料好好看看，就是一种通讯约定，你按照它规定的格式通讯就可以了 协议发送给询问方。Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式，数据通讯采用Maser/Slave方式，Master端发出数据请求消息，Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求；Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据，实现双向读写。Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP 模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外，Modbus采用主从方式定时收发数据，在实际使用中如果某Slave站点断开后（如故障或关机），Master端可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。因此，Modbus协议的可靠性较好。下面我来简单的给大家介绍一下，对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说，其中TCP 和RTU协议非常类似，我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉，然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。下表是ASCII协议和RTU协议进行的比较：协议开始标记结束标记校验传输效率程序处理 ASCII :（冒号）CR,LF LRC 低直观，简单，易调试 RTU 无无CRC 高不直观，稍复杂 通过比较可以看到，ASCII协议和RTU协议相比拥有开始和结束标记，因此在进行程序处理时能更加方便，而且由于传输的都是可见的ASCII字符，所以进行调试时就更加的直观，另外它的LRC校验也比较容易。但是因为它传输的都是可见的ASCII字符，RTU传输的数据每一个字节ASCII都要用两个字节来传输，比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII 就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节，这样它的传输的效率就比较低。所以一般来说，如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议，如果所需传输的数据量比较大，最好能使用RTU协议。 下面对两种协议的校验进行一下介绍。 1、LRC校验 LRC域是一个包含一个8位二进制值的字节。LRC值由传输设备来计算并放到消息帧中，接收设备在接收消息的过程中计算LRC，并将它和接收到消息中LRC域中的值比较，如果两值不等，说明有错误。 LRC校验比较简单，它在ASCII协议中使用，检测了消息域中除开始的冒号及结束的回车换行号外的内容。它仅仅是把每一个需要传输的数据按字节叠加后取反加1即可。下面是它的VC代码： BYTE GetCheckCode(const char * pSendBuf, int nEnd)//获得校验码 {modbus_通讯协议_实例
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