ModBus RTU协议LED工业屏突破工业显示局限

ModBus RTU协议的LED工业屏报文格式说明一、前言ModBus总线及ModBus RTU协议简介ModBus总线网络是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正应用于工业现场的现场总线网络。

ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。

其系统结构既包括硬件、亦包括软件。

它可应用于各种数据采集和过程监控。

ModBus网络采用主从式通讯结构，整个网络只有一个主站，所有通信均由主站发出，其余站点均作为通讯从站工作。

网络最多可支持247个之多的远程从站节点，但实际所支持的从站数量要由所用通信设备决定。

对于异步串行传输，ModBus网络系统中有两种通讯协议可供选择，物理层为RS-485/422。

这两种通讯协议与从站通信的能力是同等的。

选择时应视所用ModBus 主站而定，每个ModBus系统只能使用一种通讯协议，不允许两种通讯协议同时并存混用。

这两种ModBus网络通讯协议分别为：ModBus ASCII协议（美国信息交换码）和ModBus RTU协议（远程终端设备），相对于ModBus ASCII协议而言，ModBus RTU协议（远程终端设备）目前在工业领域使用更为广泛。

用户在选择ModBus RTU协议（远程终端设备）时，包括串口通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的时候，在一个ModBus网络上的所有设备都必须遵循ModBus RTU协议（远程终端设备）的协议配置。

所选的ModBus RTU通讯协议仅适用于标准的ModBus网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。

二、CLD-Bus-MB系列LED工业屏（gzctr）CLD系列LED工业屏专业针对工业现场应用设计，所有元器件均经过严格帅选与测试，其中的主要元器件LED点阵模板采用高可靠性长寿命产品，确保显示品质；硬件设计考虑多重抗干扰电路环节，软件设计充分考虑现场干扰滤波与容错处理，确保运行可靠性与稳定性。

0引言PLC控制系统中，大多采用模拟量模块与传感器相连，使用0~10V、4~20mA的模拟控制信号[1]。

这种基于I/O连接的控制方式受模块通道数量的制约，在传感器较多时，需要增加多个模拟量模块，不仅使系统硬件接线复杂、传输信息量小，而且成本和管理难度也增大[2]。

用Modbus通信协议构成的控制方式是基于连接的控制方式，不占用I/O口，因此在多路模拟量采集系统中基于Modbus通信协议实现PLC与传感器之间的数据交换，既能简化系统接线、降低成本，又能提高运行可靠性。

本文针对称重分装生产现场6个称重工位，设计了基于Modbus-RTU通信协议的控制系统，实现对生产过程参数的高效控制和管理。

同时，传播相关科学知识。

1称重生产系统网络结构设计1.1Modbus通信协议Modbus协议定义了一个控制器能识别的消息结构，它描述了控制器请求访问和应答回应其他设备的过程，以及错误检测和记录的规范，制定了报文字段和内容的公共格式[3]。

Modbus通信结构为一对多的主从查询模式，即Master-Slave模式。

Modbus网络上可以有多个从节点，但有且只能有一个主节点，主设备按照通信协议对从设备发出请求操作，从设备收到主设备的请求后，做出相应的响应再向主设备回复应答消息[3-4]。

Modbus协议广泛应用于工业控制系统，可以实现控制器与控制器之间、控制器与上位机之间、控制器与第三方设备之间的通信。

Modbus协议有ASCII 和RTU两种传输模式，Modbus-RTU通信效率较高，应用更为广泛。

1.2称重系统控制结构设计某电商源头仓库物品称重分装车间，有6个称重生产工位，目前对同一类物品进行1kg和2.5kg两种不同重量的称重分装操作，以实现不同重量的组合。

需要监控的参数包括在固定时间段，单个工位以及车间的称重次数、净重、毛重、皮重、总重量。

其中各工位的净重、毛重和皮重需要通过Modbus-RTU通信协议在前端传感器和控制器之间进行数据交换。

Modbus TCP以太网协议LED工业通讯屏通讯编程定义可选择UDP接口方式或TCP接口方式; IP可设定;端口固定为：8012;通信协议采用ModBus Tcp的10H指令格式;报文格式为：0000H, 0000H, 包长度, 0110H, 变量地址, 长度1, 长度2,变量配置, 变量值变量地址为两字节整数, 组态软件对变量定义的起始地址包长度：为此后的数据字节数长度1：为两字节整数,是数据的寄存器个数,是数据长度2的一半;长度2：为单字节整数,变量配置和变量值的字节总数,必须是双数;变量配置：为两字节整数,第一字节为颜色，第二字节为小数位或标签序号或方框功能号；变量值可分为：两字节整数四字节整数四字节浮点数字符串具体选择哪一种需要在显示画面组态时定义好，同时每个变量的具体地址与PLC对应的数据地址绑定都需要在显示画面组态时绑定好，这样才能实现LED工业通讯屏与PLC的数据更新同步实时刷新。

颜色：1红色, 2绿色, 3黄色；小数位: 0~3位, 浮点数时显示指定小数位，整数要除以10的小数位次方；标签没有变量值，只有变量配置，第1字节颜色，第2字节序号(0~31)；方框没有变量值，只有变量配置，第1字节颜色，第2字节功能号0显示,1闪烁,2不显示;举例:1. 两字节整数报文0000H,0000H,000BH,0110H,0001H,0002H,04H,0201H,1234(两字节整数)在1地址的数值变量显示绿色的两字节整数123.42. 四字节整数报文0000H,0000H,000DH,0110H,0003H,0003H,06H,0302H,12345678(四字节整数) 在3地址的数值变量显示黄色的四字节整数123456.783. 四字节浮点数报文0000H,0000H,000DH,0110H,0006H,0003H,06H,0102H,1234.5678(四字节浮点数)在6地址的数值变量显示红色的四字节浮点数1234.56(超出定义小数位的不显示)4. 字符串报文例1：0000H,0000H,0011H,0110H,000AH,0014H,0AH,0300H,”CLD-Net-MIP”在10地址的字符变量显示黄色的11字节字符串CLD-Net-MIP例2：0000H，0000H，0011H，0110H，000AH,0014H,000AH,0300H,”驷骏精密”，CRC校验字在10地址的字符变量显示黄色的八字节汉字驷骏精密备注：在PLC编程端需要把中文字符“驷骏精密”转换为内码：E6E1 BFA5 BEAB C3DC，然后把这些内码送入LED工业通讯屏就可以，LED屏内置汉字内码字库，通讯接收到这些内码之后，LED屏会自动把中文字符“驷骏精密”显示在屏幕上。

MODBUS_RTU 通讯协议
1、数据传输格式：1位起始位、8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位。

2、仪表数据格式：2字节寄存器值＝寄存器数高8位二进制数＋寄存器低8位二进制数
3、仪表通讯帧格式：
读寄存器命令格式：
1 2 3 4 5 6 7~8 DE 3 起始寄存器高位起始寄存器低位寄存器数高位寄存器数低位CRC 应答：
1 2 3 4~5 6~7 …M*2+2~M*2+3 M*2+4~M*2+5 DE 3 字节计数M*2 寄存器数据1 寄存器数据2…寄存器数据M CRC 写寄存器命令格式：
1 2 3 4 5 6 7~8 DE 6 起始寄存器高位起始寄存器低位数据高位数据低位CRC DE： 设备地址 （1~200）单字节
CRC： 校验字节 采用CRC－16循环冗余错误校验
举例说明：（以LED8通道报警控制仪为例）
MODBUS_RTU 通讯协议（十进制格式）以实际通讯数据内容为准
发送：1, 3, 0, 0, 0, 16, 68, 6,
回收：1, 3, 32, 1, 0, 8, 0, 249, 128, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 67, 119, 0, 119, 3, 69, 0, 14, 138, 0, 0, 138, 14, 119, 0, 0, 96, 156,
仪表动态数据格式
编号参数名称地址备注
1 保留 0000
2 内部修改标志 0001
3 仪表类型 0002
4 8通道报警数据 0003
报警标志 0004
5。

led显示屏现在发展的不错但是以后一个问题始终困扰着它，就是LED电子显示屏远距离通讯遇到的问题。

数据传输是工业控制领域一个非常重要的环节，数据传输的稳定程度直接影响到产品的可靠性。

在使用的时候远距离信号的传输是不得不考虑的问题，这个问题如果解决了led显示屏又会有一个突飞猛进的发展。

想要解决这个问题必须解决信号在传输过程中的衰减问题。

信号在传输过程中的衰减不难理解，信号无论借助何种介质传输，都会在传输过程中产生衰减。

我们可以把RS-485传输电缆看成是由若干个电阻、电感和电容联合组成的等效电路。

导线的电阻对信号的影响很小，可以忽略不计。

电缆的分布电容C主要是由双绞线的两条平行导线产生。

信号的损失主要是由于电缆的分布电容和分布电感组成的LC低通滤波器。

通讯波特率越高，信号衰减也会越大。

常规电缆的衰减系数。

因此，在传输数据量不是很大，传输速率要求不是很高的情况下，通常我们采用9600bps 的波特率。

2、通信线路中的信号反射除了信号衰减之外，影响信号传输的另一个因素是信号反射。

阻抗不匹配和阻抗不连续是导致RS-485总线形成信号反射的两个主要原因。

阻抗不匹配，阻抗不匹配主要是485芯片与通讯线路之间的阻抗不匹配。

之所以引起反射是因为在通讯线路空闲时，整个通讯线路信号杂乱无章，一旦此类反射信号触发了485芯片输入端的比较器，就会产生错误的信号。

我们通常的解决方法是将RS-485总线的A、B线加上一定阻值的偏置电阻，分别拉高和拉低，这样就不会出现不可预知的杂乱信号了。

阻抗不连续，顾名思义，与光从一种媒质进入另一种媒质时所引起的反射是相似的。

信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。

消除这种反射最常用的方法，是在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。

由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端同样要跨接一个相同大小的终端电阻，如图2所示。

百特工控MODBUS通讯协议使用手册福州福光百特自动化设备有限公司欢迎访问我们网站11. RTU方式通讯协议1.1.硬件采用RS－485，主从式半双工通讯，主机呼叫从机地址，从机应答方式通讯。

1.2.数据帧10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，无校验。

数据帧10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，奇校验。

（订货时应标注）数据帧10位，1个起始位，8个数据位，1个停止位，偶校验。

（订货时应标注）波特率:1200 2400 4800 9600 ( 液晶仪表、PA7000/paf7000、xmlh5000系列仪表波特率最高支持19200) 1.3.功能码03H：读寄存器值主机发送：第1字节ADR ：从机地址码（=001～254）第2字节 03H ：读寄存器值功能码第3、4字节：要读的寄存器开始地址第5、6字节：要读的寄存器数量第7、8字节：从字节1到6的CRC16校验和从机回送：第1字节ADR ：从机地址码（=001～254）第2字节03H ：返回读功能码第3字节：从4到M（包括4及M）的字节总数第4到M字节：寄存器数据第M＋1、M+2字节：从字节1到M的CRC16校验和当从机接收错误时，从机回送：第1字节ADR ：从机地址码（=001～254）第2字节83H ：读寄存器值出错第3字节信息码：见信息码表第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验和第1字节ADR ：从机地址码（=001～254）第2字节90H ：写寄存器值出错第3字节错误信息码：见信息码表第4、5字节：从字节1到3的CRC16校验和1.8 寄存器定义表：(注:寄存器地址编码为16进制)备注：E为阶码。

M为尾数的小数点部分。

2. 寄存器定义表中，读写属性有打√的寄存器为只读寄存器。

没有打√的为读写寄存器。

1.9 信息码表：注意: 0010----003F 仅支持读功能，数据格式采用IEEE754浮点标准格式0110----0117 支持读写功能，数据格式采用IEEE754浮点标准格式读寄存器值:主机发送: 寄存器值为16进制数设读地址0010（通道1）的瞬时值; 瞬时值=130从机回送:特别说明：MODBUS仪表地址和波特率只需通过相应菜单设置即可。

MODBUS RTU协议实例什么是MODBUS RTU协议？MODBUS RTU协议是一种通信协议，用于在工业自动化中实现设备与设备之间的通信。

它是MODBUS协议的一种变体，采用二进制格式传输数据，常用于串行通信。

MODBUS RTU通信格式MODBUS RTU协议使用了一种简单而高效的通信格式，包含以下部分：1. 起始位每个数据帧的开始由一个起始位标识，通常是一个低电平信号。

2. 设备地址设备地址标识了通信中的从设备。

MODBUS RTU允许最多247个从设备，设备地址范围为1-247。

3. 功能码功能码指定了通信中要执行的操作，如读取寄存器、写入寄存器等。

功能码的范围为1-127。

4. 数据域数据域包含了要传输的实际数据，如寄存器的值。

5. CRC校验CRC校验用于验证数据的准确性，以确保数据在传输过程中没有发生错误。

6. 结束位结束位标识了数据帧的结束，通常是一个高电平信号。

MODBUS RTU通信流程MODBUS RTU通信流程包括以下步骤：1.主设备向从设备发送请求。

2.从设备接收请求，并执行相应的操作。

3.从设备将响应数据发送回主设备。

4.主设备接收响应数据，并根据需要解析和处理数据。

MODBUS RTU实例以下是一个简单的MODBUS RTU通信实例，以读取温度传感器的数据为例：步骤1：建立通信1.使用串口连接主设备和从设备。

2.配置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。

步骤2：发送请求1.主设备构建MODBUS RTU请求帧，设置设备地址和功能码。

2.将请求帧发送给从设备。

步骤3：接收响应1.从设备接收请求帧。

2.从设备执行相应的操作，读取温度传感器的数据。

3.从设备构建MODBUS RTU响应帧，设置设备地址和功能码，并在数据域中填充温度传感器的数据。

4.从设备发送响应帧给主设备。

步骤4：处理响应1.主设备接收响应帧。

2.主设备解析响应帧，提取出温度传感器的数据。

3.主设备根据需要进行进一步处理，如显示数据、保存数据等。

ModBusRTU通讯协议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。

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。

随着工业需求的不断提高，普通10.4寸，12.1寸，15寸的人机界面已经不能满足很多客户的需求，现在市面上推出了VGA组态人机界面，可以驱动多种分辨率的触摸屏显示器，22寸，42寸等宽屏都不是问题。

开发过程跟普通人机界面大为相似，唯一不同的是分辨率选择，触摸屏显示器选择等。

下面介绍开发方法：组态软件编程步骤（到广州市微嵌计算机科技有限公司官方网站下载：）：组态软件编程步骤：1.新建组态软件工程属性，选择最佳分辨率（比如42寸屏的分辨率是1920*1080，但是选项中没有，那就应该按照比值最近法选，因为1920除以1080等于1.7777，可选分辨率里面的1366除以768等于1.7778，而其他分辨率比值都没有这个接近，就选1366*768为最佳分辨率），选择与PLC，单片机等从设备的通讯协议，支持Modbus RTU和西门子，欧姆龙，台达，三菱，松下等主流PLC2.进入前一步所设置分辨率（1024*768）3.编程好上位机之后就可以点击“调试”菜单里面的下载到设备了至于单片机如何驱动这个触摸液晶屏，步骤如下：很多时候，工业控制或者产品设计方面受到PLC这种功能确定，扩展麻烦，成本昂贵等方面的制约因素，需要独立开发一种特殊功能，但是又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，现在我要帮大家解决的问题就是单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。

本实例采用广州市微嵌计算机科技有限公司（公司网站：）的人机界面作为参考，因为公司提供一系列的技术支持和公布单片机源代码，加上公司的人机界面支持自由协议等等先天优势，开发工程方便有效。

方案比较：方案一modbus—rtu协议：优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序（我们提供MODBUS-RTU源代码，客户直接移植就可以，不必费心）方案二自由协议：优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；现在我们重点介绍广州市微嵌计算机科技有限公司的人机界面的自由通讯协议。

应用案例三菱PLC和LED显示屏实现modbus通讯方法前两天做了一个小的改造项目，需要使三菱Q系列PLC和一块LED显示屏进行数据通讯，LED显示屏经改造后支持RS232和RS485接口的MODBUS协议，PLC侧安装有一块型号为QJ71C24N-R2的通讯模块，查此模块资料可知道此模块提供两个RS232物理接口CH1的CH2，可进行基于串口的无协议通讯，唯独不能支持MODBUS协议。

考虑到成本问题，不打算更换硬件，最后经过查询资料和验证后，最终实现MODBUS协议通讯。

以下是大概方法，供各位朋友交流参考，不对之处请指正。

首先要了解下什么是无协议通讯和MODBUS协议通讯。

根据度娘所说：所谓无协议通讯就是说通信网络的两个或多个终端通过通信网络实现数据的传输，而不必遵循共同的规定或规则。

Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种语言。

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。

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。

说简单点无协议通讯就相当于画图，想表达什么就画什么，基本上全世界都能看懂。

而MODBUS协议就是中文，只有中国人能看懂。

要想让一个不会中文的人和一个只懂中文的人交流，就只能让这个不懂汉字的人模仿汉字的写法，尽管他不认识这个字。

所以咱要做的就是教会PLC按照MODBUS协议的格式来和下位机对话，接下来看下MODBUS协议的格式内容，以MODBUS-RTU为例。

站地址：MODBUS网络中设备都有一个属于自己的站地址，用来区分是哪个设备来接收这个信息。

功能代码：MODBUS设备所支持的功能代码（需要查询设备手册），比如这次使用的MODBUS协议卡支持的功能码如下：01 读线圈、03 读取保持寄存器、04 读输入寄存器、05 写单个线圈、06 写单个寄存器、15 写多个线圈、16 写多个寄存器。

数据地址：MODBUS设备对应的寄存器地址，查设备手册可知道。

基于WEINVIEW屏和MODBUS的快速展示界面设计及通信软件方案尹涛;高蕾;张庚生;张可;周朝奎;汪金礼【摘要】快速组态化的人机界面开发已经成为当前触摸屏上位机界面展示的趋势,采用标准的工业级通讯协议可以实现多个领域标准化设备接入,本论文以此为应用背景,结合电子产品的设计需求,实现了以WEINVIEW触摸屏为人机交互平台的上位机界面开发和RS232C电气接口下的标准MODBUS RTU通信协议的数据传输的软件系统构架.采用配套组态软件EB8000开发人机交互界面,该软件具有界面友好、快速上手、操作便捷等特点,组态建模资源丰富,大大减少了开发人员界面设计工程量,并且采用MODBUS RTU协议,其帧格式简单、紧凑、使用容易,易与下位机设备对接,满足开发设计人员和用户对产品的需求.本文最后通过实现一种包括上位机界面、通信模块和下位机控制输出的某仪器产品整机软件系统加以辅证.%Human machine interface development of rapid configuration has become a current trends in the field of touch screen PC interface display. A standard industrial communication protocol can realize standardized equipment access of multiple areas. Combined with the design of electronic products demand, this paper realizes the host computer interface development of WEINVIEW touch screen as human computer interaction platform and software system framework of the standard MODBUS RTU protocol as data transmission under RS232C electrical interfaces. The supporting EB8000 software has been used to design human machine interaction, which has friendly interface and rich modeling resources and can be learned easily and operated conveniently, reducingthe developer quantities of interface design. MODBUS RTU protocol frame format is used, which is simple, compact, easily to use and interact with the console computer, meeting developer & users' product development. Finally, an instrument product software system including host computer, communication module and console computer is demonstrated.【期刊名称】《计算机系统应用》【年(卷),期】2016(025)003【总页数】5页(P83-87)【关键词】WEINVIEW屏;RS232接口;MODBUS协议;上位机;下位机【作者】尹涛;高蕾;张庚生;张可;周朝奎;汪金礼【作者单位】安徽继远电网技术有限责任公司,合肥 230088;徐州市九州生态园林工程有限公司,徐州 221000;安徽继远电网技术有限责任公司,合肥 230088;安徽继远电网技术有限责任公司,合肥 230088;安徽继远电网技术有限责任公司,合肥230088;安徽继远电网技术有限责任公司,合肥 230088【正文语种】中文随着计算机技术的普及应用, 触摸屏技术取得了长足发展, 现今在各类电子产品中, 如手机、平板电脑, 甚至家用电脑都在逐渐开始使用触摸屏作为用户和电子设备数据沟通的界面. 通过轻轻触碰显示屏上的图片符号或文字就能实现对主机操作, 这使得人机交互变得更加简单、直观和人性化, 同时也符合电子产品的发展趋势[1]. 编程式上层界面设计时往往需要投入设计者的设计、编程者的代码实现、再由美工进行优化等过程, 占用了大量资源, 然而, 人机交互界面组态化的快速实现为开发者节约了时间, 其更多的精力用于功能和逻辑性方面研究. 为了满足用户简单、方便、智能、人性化的产品诉求, 以及产品开发人员在界面设计形象直观、操作方便、体积紧凑、布线简洁和开发周期短等追求[2-6]. 因此, 一种安全可靠、快速开发、响应迅速以及人机界面友好的设备的研发具有广阔的应用前景.本文以此为契机, 首先, 采用上位机以WEINVIEW触摸屏[2]硬件构建HMI平台,通过配套的EasyBuilder 8000(简称EB8000)软件组态化编辑应用界面, 该软件组态建模资源丰富, 通过控件拖放、文本添加和宏指令编程等实现快速开发, 大大减小了开发人员界面设计工程量. 其次, 作为主通信协议的标准MODBUS在各类产品中已经形成了广泛的应用[7-10]. 通用标准的通信软件构架, 为下位机开发者提供了标准接口, 在进行各种应用开发时, 不用浪费过多时间在研究协议构架上, 便于与不同设备对接, 符合软件模块开发的通用和复用性要求, 符合开发者的意愿, 满足用户需求.系统由上位机人机交互界面和下位机组成, 通信传输采用MODBUS协议, 系统框架图如图1所示. 上位机由智能新型的WEINVIEW触摸屏(本论文后续例证采用了TK6070Hi型号)组成, 主要用户用于操作界面的显示、存储数据和控制命令下发等; 通信接口模块是基于MODBUS协议的工业总线通信结构网络, 上下位机之间通过RS232C总线进行物理层通信, RS232C为全双工结构, 其通信方式为主从方式实现触摸屏与下位机的通信[3,5]; 下位机可以是单片机控制设备或者ARM等设备控制设备, 此部分具体实现功能按照用户要求开发设计, 不作为本文重点, 除针对下位机通信软件部分重点介绍外, 不做过多拓展.3.1 EB8000软件编程WEINVIEW触摸屏之所以能够在市场上表现抢眼, 其配套集成的组态化EB8000编辑软件功不可没, 该集成软件使用非常方便, 是当前触摸屏软件普及率最高的软件, EB8000软件拥有Windows界面风格, 具有图形化、可视化、易于操作的特点,提供了丰富的设计资源, 采用“所见即所得”的设计理念, 通过简单的控件拖放、文本添加和宏指令编程, 最后通过接口把这个工程下载到触摸屏, 即可就完成了人机交互界面的设计. 并且, EB8000软件具有离线模拟功能, 在没有触摸屏的情况下, 可以在电脑上模拟编辑好的程序, 在线模拟功能可支持客户PLC直接和电脑进行模拟操作等. 图2为EB8000实现的简单画面制作和模拟展示, 画面上绘制了一个指示灯、位切换开关和数值输入单元, 通过保存、编译和离线模拟等步骤后实现画面效果展示.3.2 某系统界面展示图3所示为某一系统上位机展示主界面内容[11], 该界面通过EB8000编程软件系统实现设计, 根据用户需求, 产品经理将界面呈现方式及内容递交开发人员, 该上位机实现功能为某医疗设备的显示和控制等功能, 界面由各类按钮、指示灯、数据输入框以及音频播放等部件组成, 触摸按钮可触发相应设定宏指令达到对应控制命令的发送, 当触摸屏接收到下位机反馈数据后, 也可将实时数据绘制成表格和历史曲线图, 用于用户查阅等功能. 在该组态软件工具编程模式下, 开发人员高效迅速的开发出相应界面, 从图中亦可以看出, EB8000组态可用图元资源丰富, 软件编程上手快, 适合快速界面开发.4.1 MODBUS协议MODBUS通信协议是一种串行异步主从通讯协议,协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,采用 Master/Slave( 主/从) 模式进行数据通信,主机请求访问从机设备, 并且向从机写入或者访问数据, 并且带有很强的错误校验能力, 从机接收到命令和数据后进行解析, 然后产生相应的回传消息给主机, 实现数据的双向传输, MODBUS协议没有规定物理层, 支持传统的RS232、RS422、RS485和以太网等设备. MODBUS 协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元(PDU), 特定总线或网络上的 MODBUS 协议映射能够在应用数据单元(ADU)上引入一些附加域. 如图4为MODBUS 帧数据.MODBUS 协议有美国标准信息交换码(ASCII 码)模式、远程终端单元(RTU)模式两种传输方式, 系统可根据通信需要选择相应模式. ASCII 的模式的优点是发送字符的时间间隔达到1 秒且不会产生错误, 因为在这种通讯模式下每8个字节都作为两个ASCII 字符进行发送. 而RTU模式的信息中每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符, 使其在同样的波特率下, 可比ASCII方式传送更多的数据, 每个信息必须连续传输, 所以在设计系统时本文选择MODBUS RTU模式进行通信. RTU模式下的一个消息帧由１个字符的设备地址, １个字符的功能码, N个字符的数据信2以及2个字符的CRC校验数据组成. 该模式下两个数据包之间至少要 3. 5个字符的时间间隔, 整个消息帧作为一个连续的流传输. CRC 校验检验于整个报文, 由传输端计算出结果然后附加到要传输的数据帧上, 低字节在前高字节在后. 当接收设备接收到数据的时候计算CRC的值与CRC实际值比较, 数据一致时接收端响应, 否则, 回复错误报告.4.2 上位机通信设计本文系统采用RS232C接口, MODBUS协议进行通讯, 本系统为免除EB8000软件的通讯驱动不足带来的影响, 利用宏指令编辑自定义通讯协议封包以发送通讯命令格式并操控下位机设备[2]. 在实现过程中, 宏指令以OUTPORT和INPORT做为封包发送与接收的两个函数命令, 其中封包格式内容按照MODBUS通讯协议来定义, 设备PLC类型选择为Free Protocol并将此设备取名为MODBUS RTU device[5]. 触摸屏参数设置如图5所示.通信程序在EB8000软件的使用宏指令来实现, 分别在宏指令列表中建立不同命令, 以对外部设备做读写的操作控制, 编译完成后进行主显示界面对应的地址设置. 完成宏指令编辑后可通过三种模式触发宏指令, 即PLC触发、位状态设定或者位状态切换开关元件触发和功能键触发. 本系统通过位状态设定或者位状态切换开关元件方式触发宏指令, 向下位机发送相应控制命令. 根据MODBUS RTU协议的规则, 编写的双向通信程序如下:macro_command main()unsigned char command[32]short address , checksumunsigned char read_no, return_value=0, read_data[32],ibool lampFILL(command[0],0,32) //初始化命令command[0]=0x01 //写入的地址command[1]=0x03 //写入的命令address=0x0011 //起始地址HIBYTE(address,command[2])LOBYTE(address,command[3])read_no=0x0002 //读的总的字节数HIBYTE(read_no,command[4])LOBYTE(read_no,command[5])CRC(command[0], checksum, 6)//CRC校验LOBYTE(checksum,command[6])HIBYTE(checksum,command[7])OUTPORT(command[0],"MICRO51",8) //封装发送命令INPORT(response[0]“, MODBUS RTU Device”, 9, return_value)// 接收回复命令if (return_value >0 and response[1] == 0x3) thenread_data[0] = response[4] + (response[3] << 8)// 计算数据1的值read_data[1] = response[6] + (response[5] << 8)// 计算数据2的值SetData(read_data[0]“, Local HMI”, LW, 100, 2)//计算后的数据送到触摸屏上来显示end ifBeep()end macro_command4.3 下位机通信设计4.3.1接口硬件上位机通信接口为RS232电平, 若下位机通信端口电平为TTL, 需要实现电平转换功能, 本文使用 MAXIM公司的MAX232来实现电平转换, 具体通信电路如图6所示. 下位机接收端口RXD和发送端口TXD经MAX232芯片进行电平转换后, 分别与RS232接口的数据发送端口 TXD 和数据接收端口 RXD 相连接. 在RS232接口的RXD口和TXD口分别接两个发光二极管, 以显示其通信状态.4.3.2通信程序下位机通信程序由初始化模块、CRC校验子程序, 串口接收和发送子程序等组成. 初始化模块包括串行数据格式、通信波特率以及数据接收的串口中断和定时器设置等[3].其中, 串口接收数据采用中断方式, 当接收中断程序响应上位机操作, 帧结束判断定时器启动, 从数据缓冲区读入数据, 随后进行相关逻辑处理, 流程图如图7所示; 而发送数据则采用查询方式, 启动发送数据后, 组帧等相关逻辑处理, 再讲数据存储到数据发送缓冲区, 启动数据发送, 当数据发送完成后返回, 具体流程图如图8所示.集成EB8000组态编程软件的WEINVIEW触摸屏在人机交互界面设计优势明显, 加快了开发人员开发速度和效率, EB8000编程软件的组态化编程思路、简约的开发环境和友好的编写界面也促进了触摸屏技术在人机交互中的广泛应用, 本系统采用的标准MODBUS通用协议为各类上、下位机方式构建的产品提供了数据交互案例, 能够广发应用. 本文通过某医疗设备上位机研发工作, 充分展示了本文系统的开发速度快性、人机界面友好性、通用性以及易于实现等特点. 这种触摸输入、控制和显示的触摸屏设备开发与应用以及工业通用MODBUS协议广泛采用已经给社会生活带来了巨大的改变.1 廖常初.人机界面的发展趋势.电气应用,2006,25(12):14–16.2 安刚.浅谈宏指令在威伦触摸屏中的应用.变频技术,2008, 11(4):22–24.3 王陈燕,张茂青,崔智慧.MODBUS协议下的触摸屏与计数器的通信系统.苏州大学学报:工版,2012,32(1):52–55.4 葛晖,王成进,杨建旭,等.基于RT21的智能综合监控管理系统.计算机系统应用,2014,23(12):77–81.5 顾波飞,赵伟杰,吴开华.基于Modbus协议的单片机与触摸屏通信设计.机电工程,2012,29(1):104–107.6 Wang D, Lin H, Xiao H, et al. Design of online monitoring system for material moisture content in air-impingement drying process. Trans. of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2014, 30(19): 316–324.7 宋磊,彭道刚,赵斌斌,等.基于嵌入式STM32的Modbus RTU协议实现.仪表技术,2014,314(11):33–36.8 金鹰.基于MODBUS的主从通信系统的设计.南通大学学报(自然科学版),2007,6(3):76–82.9 吕玄兵,陈智杰,宋子建,等.异步串行通信的研究与实现.计算机系统应用,2015,24(6):232–235.10 程杨,刘学平,占涛.一种基于MODBUS协议的工业控制系统设计.机械设计与制造,2011,(1):1–3.11 柯颍.基于ARM嵌入式癌痛镇痛仪的研制[硕士学位论文].武汉:华中科技大学,2007.。

1.MODBUS协议（序号7的数据字节数为LED屏的显示屏节目协议的字节数，写寄存器为双字节。

写寄存器数量低字节数加高字节数为数据字节数的一半。

注：此处为十六进制数。

）2.节目组织结构3.节目（数据长度即字节数。

且数据长度为2时，低字节在前，高字节在后。

）4.页面5.字符串文字对象6.数据段示例例如屏上显示两页内容；第1页1条文字，页面时长10秒；第2页2条文字，页面时长5秒。

页面1里的文字为“ABCDEFGH”，显示区域为（0,0,128,32），16点阵，黄色。

页面2里的文字1为“abcd12345”，显示区域为（0,0,128,16），16点阵，红色。

页面2里的文字2为“限速60公里”，显示区域为（0,16,128,32），16点阵，绿色。

01 10 00 00 00 3C 78 21 00 02 00 00 00 00 00 30 00 01 00 0A 00 00 00 3C 00 00 00 00 00 80 0020 0000 3C 00 00 00 00 00 80 00 10 00 01 02 00 00 00 00 00 00 FF 00 61 62 63 64 31 32 33 34 35 00 00 00 3C 00 00 00 10 00 80 00 20 00 01 02 00 00 00 00 00 00 00 FF CF DE CB D9 36 30 B9 AB例子2：页面1里的文字为“ABCDEFGH”，显示区域为（0,0,128,32），16点阵，黄色。

01 10 00 00 00 18 30 21 00 01 00 00 00 00 00 30 00 01 00 0A 00 00 00 3C 00 00 00 00 00 80 00 20 00 01 02 00 00 00 00 00 00 FF FF 41 42 43 44 45 46 47 48 00 00 00 00 XX XX➢黄底色为ModbusRTU部分➢灰底色为节目➢粉底色为页面➢无底色为文字对象，下划线部分为文字内容。

一、ModBus RTU通讯协议与ModBus通讯协议有什么区别？ModBus协议是应用层报文传输协议（OSI模型第7层），它定义了一个与通信层无关的协议数据单元（PDU），即PDU=功能码+数据域。

ModBus协议能够应用在不同类型的总线或网络。

对应不同的总线或网络，Modbus协议引入一些附加域映射成应用数据单元（ADU），即ADU=附加域+PDU。

目前，Modbus有下列三种通信方式：1.以太网，对应的通信模式是MODBUSTCP。

2.异步串行传输（各种介质如有线RS-232-/422/485/；光纤、无线等），对应的通信模式是MODBUSRTU或MODBUSASCII。

3.高速令牌传递网络，对应的通信模式是ModbusPLUS。

二、关于ModBus RTU通讯协议的提问？ModBus主要由站地址（一个字节）+功能码（一个字节）+首地址（两个字节）+访问字数（两个字节）+校验码（CRC16或LRC两个字节）总共8个字节组成。

其实VB中编程很简单从组建添加MSComm组建就行了，难的是校验，三、ModBus、RTU、ModBus RTU分别是什么？ModBus协议是工控行业的标准协议，前身为莫迪康所写，现已被施奈德收购。

而ModBus 分为两种协议：即串口协议（ModBus rtu）和网口协议（ModBus tcp）协议，一般的工控机只支持rs232或者RS485的串口模式，这个时候工控机的协议栈里就只有modbusRTU协议，当他从串口接收到数据时,会直接根据报文中的数据进行控制，如果需要用modbusTCP协议进行传输，则需要使用带有网口的PLC。

具体的帧格式如下：ModBus RTU 地址域功能码数据差错校验ModBus TCP 目的地址协议id 长度单元号功能码数据简单的说tcp是由RTU加工而来的，而RTU则是另外一种概念，不包含在ModBus协议内，是工控行业对监控设备的简称。

四、关于modbus_RTU协议主机发送的命令的一些问题01 读保持线圈状态（Read coilstatus）02 读输入线圈状态（Readinput status）03 读保持寄存器（Readholding register）04 读输入寄存器（Readinput register）05 写单个线圈（Forcesingle coil）06 写单个寄存器（Presetsingle register）15 写多个线圈（Forcemultiple coils）16 写多个寄存器（Presetmultiple registers）这些都是什么意思答：01 读取逻辑线圈组状态02 读取离散量线圈组状态03 读取一个或多个保持寄存器的二进制值04 读取一个或多个输入寄存器的二进制值05 改变逻辑线圈状态06 改变单个寄存器的二进制值15 改变多个寄存器的二进制值16 指定多个操持寄存器的二进制值五、OPC转modbusRTU方式我现在有一个OPC服务器，里面很多tag，tag是AB里出来的，怎么将tag连到ModBus？Profibus、Fielbus、Modbus、CC-link等等是各中PLC硬件支持的通讯协议，这个是各厂商的硬件属性一样．只是现在计算机组态软件都支持很多种协议的PLC．你理解反了。

modbus rtu案例
ModbusRTU是一种流行的串行通信协议，广泛应用于工业自动化、机械控制、建筑自动化等领域。

以下是一些Modbus RTU的应用案例： 1. 工业自动化控制
Modbus RTU可以用于控制各种工业设备，例如PLC、变频器、传感器等。

在工业控制系统中，Modbus RTU可以实现设备之间的数据交换和控制命令传输，从而提高生产效率和设备运行稳定性。

2. 太阳能光伏系统
在太阳能光伏系统中，Modbus RTU通常用于控制逆变器、电池管理系统等设备，并实现对电流、电压、温度等参数的监测和控制。

通过Modbus RTU的数据交换，可以实现系统的优化控制和故障诊断。

3. 汽车生产线控制
在汽车生产线上，Modbus RTU可以实现各种设备之间的数据交换和控制命令传输，例如控制机器人、传送带、气缸等设备。

通过Modbus RTU的应用，可以提高汽车生产线的效率和稳定性。

4. 智能建筑控制
在智能建筑系统中，Modbus RTU通常用于控制各种设备，例如照明系统、空调系统、安防系统等。

通过Modbus RTU的数据交换，可以实现对建筑物内部各种设备的集中控制，从而提高建筑物的节能性和舒适性。

总之，Modbus RTU作为一种常用的串行通信协议，在工业自动化、机械控制、建筑自动化等领域得到了广泛应用。

随着物联网技术
的发展，Modbus RTU也将继续发挥重要作用，为各种设备之间的数据交换和控制命令传输提供可靠的通信手段。

使用MODBUS协议与传感器、工控屏对接时碰到的问题当控制器作为可编程逻辑器件用于工控系统时，其需要与各种不同的传感器对接，同时需要与工控屏对接，以提供人机界面与用户进行交互；对接的传感器功能多种多样，有检测环境的温、湿度、二氧化碳、光照等的传感器。

有检测电压、电流、功率等的智能电表。

有用于智能灌溉用于检测雨量和水量的传感器。

...控制器与MODBUS设备的连接框图从传感器读取的数据的数据格式不同功能的传感器，其数据类型也可能不相同的。

控制器作为MODBUS主模式从作为从模式的传感器读取到数据之后，需要考虑采用什么样的数据格式对读取到的数据进行解析、处理、判断。

大部分情况下，数据是16位的无符号，但是也有一些特别的，比如：1.温度是16位的有符号数，一般温度会保留一位小数，比如从温度传感器读到的数据为65526时。

‘温度并不是6552.6°C，转为16位有符号数为-10，对应温度为-1°C。

2.有一次，帮客户对接RS485智能电表时，从智能电表读取到的有功功率出现了6000多kw的情况。

经排查，也是因为把本该是有符号数当作无符号数处理，另外智能电表在计算有功功率时没有做下限判断或者取绝对值处理，当小于0时置为0。

没有取绝对值处理，万一用户将电缆穿过电流互感器时，穿错了方向，导致读到的数据都是负数。

需要采集数据方做取绝对值的处理。

3.环境光照的动态范围很大，最低可能到1lux，最高可能到10*9次方lux，如下：黑夜：0.001—0.02lux；月夜：0.02—0.3lux；阴天室内：5—50lux；阴天室外：50—500lux；晴天室内：100—1000lux；夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方；因此，光照的数据格式为32位的无符号数。

4.有些水量传感器的数据为16位或者32位的BCD数。

以上，从传感器读取到的数据需要根据传感器的数据格式定义进行数据转换。

工控屏和传感器接到同一个RS485总线一般情况下，控制器工作于MODBUS主模式，传感器工作于MODBUS从模式。

工业级无线数传采集终端RTU的MODBUS协议调试详解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，如何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。

开启MODUBS配置：测试之前首先要在RTU WEB页面里--"服务器参数设置",根据如下图修改配置：注意：要测试的那路要先启用，否则读取到数值可能全为0，有的会回应错误有的不会。

打开网络调试助手，开启TCP服务端口27000,等待上线后(若RTU已经在线需重启才能连上)，就可以发送数据了，就会得到相应回应!数据回应错误码：00：没有错误01：非法功能码02：非法的数据地址03：非法的数据值04：从机设备故障05：确认06：从设备忙碌07：否定08：内存奇偶校验错以下是测试下发的数据及回应：1.开关输入（读 8路）读开关输入：主机下发命令读开关输入读8路01 02 00 00 00 08 79 CC--01 02 01 00 A1 88 //00代表8路全为0--01 02 01 04 A0 4B //04--100 代表3路为高--01 02 01 03 E1 89 //会8路全部读取无论读取的是不是全部 03--11，代表第1-2路为高--01 02 01 0C A1 8D // 0c--1100,代表3-4路为高 13:54 2015-4-13--01 02 01 30 A1 9C // 30--110000,代表5-6路为高注：没有启用的情况下，读取到数值全为0，不会回应错误2.AD模拟输入（读 8路）读AD模拟输入：主机下发命令读AD输入读第1路01 04 00 00 00 02 71 CB--01 04 04 00 00 00 00 FB 84----01 04 04 00 00 0B B1 3C C0 //0B B1 --2993主机下发命令读AD输入读第2路01 04 00 02 00 02 D0 0B--01 04 04 00 00 0B B1 3C C0 //2993主机下发命令读AD输入读第3路01 04 00 04 00 02 30 0A--01 04 04 00 00 0B B1 3C C0主机下发命令读AD输入读第4路01 04 00 06 00 02 91 CA--01 04 04 00 00 0B B3 BD 01 //0B B3--2995主机下发命令读AD输入读第5路01 04 00 08 00 02 F0 09--01 04 04 00 00 01 CB BB 83主机下发命令读AD输入读第6路01 04 00 0A 00 02 51 C9--01 04 04 00 00 01 CC FA 41主机下发命令读AD输入读第7路01 04 00 0C 00 02 B1 C8--01 04 04 00 00 01 CC FA 41主机下发命令读AD输入读第8路01 04 00 0E 00 02 10 08主机下发命令读AD输入读全部8路01 04 00 00 00 10 F1 C6---01 04 20 00 00 23 17 00 00 23 0F 00 00 23 18 00 00 22 FD EE 00 00 23 55 00 00 23 1E 00 00 22 F1 00 00 23 24 74 B0//00 00 23 17---8983,00 00 23 0F---8975,00 00 23 18--8984,00 00 22 FE--8958,00 00 23 55--9045,00 00 23 1E--8990,00 00 22 F1--8945,00 00 23 24--89963.继电器（读写 4路）读继电器：主机下发命令读继电器读4路01 01 00 0F 00 04 0d ca--01 01 01 00 51 88 // 00--0,4路继电器都为断开--01 01 01 0F 11 8C // 0f--1111,4路继电器都为闭合--01 01 01 05 91 8B // 05--0101,1、3路继电器为闭合，2、4路断开--01 01 01 0A D1 8F // 0A--1010,2、4路继电器为闭合写继电器：//写继电器写第1路为断开状态 00016-1=15下发--01 0F 00 0F 00 01 01 00 7A 96 //00 0F起始寄存器地址,00 04寄存器的数量,01字节数,00输出值回应--01 0F 00 0F 00 01 08 A4//写继电器写第2路为断开状态下发--01 0F 00 10 00 01 01 00 ef 54 //00 0F起始寄存器地址,00 04寄存器的数量,01字节数,00输出值回应--01 0F 00 10 00 01 CE 95//写继电器写第3路为断开状态下发--01 0f 00 11 00 01 01 00 d2 94 //00 0F起始寄存器地址,00 04寄存器的数量,01字节数,00输出值回应--01 0F 00 11 00 01 0E C4//写继电器写第4路为断开状态下发--01 0f 00 12 00 01 01 00 96 94 //00 0F起始寄存器地址,00 04寄存器的数量,01字节数,00输出值回应--01 0F 00 12 00 01 0E 34//写继电器写4路 4路都为断开状态下发--01 0F 00 0F 00 04 01 00 6a 97 //00 0F起始寄存器地址,00 04寄存器的数量,01字节数,00输出值回应--01 0F 00 0F 00 04 0B 64//写继电器写4路 4路都为闭合状态下发--01 0F 00 0F 00 04 01 0F 2a 93回应--01 0F 00 0F 00 04 0B 644.数字输出（读写 4路）（数字输出对应的首地址16进行表示0x0037，1路数字输出对应2个寄存器0x0037 代表的是数字输出的当前状态高电平低电平方波1-高电平2- 低电平3- 方波0x0038 代表的是数字输出的方波周期（若不是方波则是00 00）//40056-40001=55,55--37(16进制)，数字输出对应的首地址16进行表示0x0037，1路数字输出对应2个寄存器40058-40001=57,57--39(16进制)）注意：这里如果配置为上升沿和下降沿，提交之后，再次采集--读取会变成高低电平，这是正常的，因为上升下降只是瞬间。

Modbus RTU格式什么是Modbus RTU格式？Modbus RTU是一种串行通信协议，用于在工业自动化系统中传输数据。

它是Modbus通信协议的一种变体，采用二进制格式进行数据传输。

RTU代表”Remote Terminal Unit”，即远程终端单元。

Modbus RTU使用RS-485串行通信标准，以点对多点的方式连接设备。

它被广泛应用于工业控制系统中，包括自动化设备、传感器、PLC等。

Modbus RTU帧结构Modbus RTU帧由以下几个部分组成：1.从站地址（1字节）：指定要发送或接收数据的设备地址。

2.功能码（1字节）：表示请求或响应的类型。

3.数据域（N个字节）：包含要传输的数据。

4.CRC校验（2字节）：用于检测数据传输过程中是否出现错误。

下图展示了一个Typical Modbus RTU帧的结构：Modbus RTU通信流程Modbus RTU通信流程可以分为以下几个步骤：1.主站发送请求：主站向从站发送请求帧，包括从站地址、功能码和相关数据。

2.从站响应请求：从站接收到请求帧后，根据功能码执行相应的操作，并生成响应帧。

3.主站接收响应：主站接收从站发送的响应帧，并进行解析和处理。

通信流程示意图如下：sequenceDiagramparticipant 主站participant 从站主站->>从站: 请求帧从站->>主站: 响应帧Modbus RTU功能码Modbus RTU定义了多种功能码，用于指示请求或响应的类型。

常见的功能码包括：•读取线圈状态（0x01）：用于读取开关状态。

•读取输入状态（0x02）：用于读取输入端口状态。

•读取保持寄存器（0x03）：用于读取存储数据。

•读取输入寄存器（0x04）：用于读取输入数据。

•写单个线圈（0x05）：用于设置单个开关状态。

•写单个保持寄存器（0x06）：用于设置单个寄存器值。

Modbus RTU CRC校验Modbus RTU使用CRC校验对数据进行错误检测。

ModBus RTU通信的工程实践和思考ModBus RTU是现代工业通信领域最常用的通信协议之一。

它是一种开放的通信协议，允许不同类型的设备和系统之间相互通信并实现数据交换。

本文将介绍ModBus RTU通信的工程实践和思考。

1. 接线和物理层ModBus RTU通信采用串行通信方式，在物理上采用RS485总线作为数据传输介质。

为了确保通信的稳定性和可靠性，通信设备之间的接线应严格按照ModBus RTU通信协议规定的接线方式进行。

同时，在物理层方面，需要注意电器干扰和信号衰减等问题，例如可以使用阻抗匹配和信号放大器等技术手段来增强信号的传输能力。

2. 通信协议ModBus RTU通信协议规定了数据传输的格式和数据处理方式。

在实际工程中，需要根据具体的应用场景和设备类型进行协议设置。

例如，通信设备之间的传输速率、数据位数、停止位数等参数需要根据实际需求进行设置，以确保通信的稳定性和可靠性。

3. 软件开发ModBus RTU通信的软件开发需要掌握通信协议、串口通信和数据处理等方面的技术。

在实际开发过程中，需要注意以下几点：（1）通信协议的实现：程序应遵循ModBus RTU通信协议规定的数据传输格式和数据处理方式，以确保通信的正确性和可靠性。

（2）数据处理：程序需要对ModBus协议中定义的数据类型进行处理，例如16位整型、32位浮点型等。

（3）错误处理：程序需要考虑可能出现的各种错误情况，例如通信超时、数据位数不匹配等，以实现相应的错误处理机制。

4. 实践案例以ModBus RTU通信控制系统为例，进行实践操作。

（1）硬件接线：将通信设备串口连接到RS485总线上，并根据协议规定的接线方式进行连接。

（2）软件设置：设置通信设备的串口通信参数和ModBus RTU通信协议参数，例如通信速率、数据位数、地址码等。

（3）通信测试：利用串口调试工具对通信设备进行通信测试，确保通信的正确性和可靠性。

总之，ModBus RTU通信是一种基于串口的通信协议，具有通用性和可靠性。