迪文DGUS与Modbus协议的基本应用

《迪文DGUS 与PLC 通信浅析》 姚建真北京迪文科技有限公司，北京，海淀摘要：介绍了DWIN DGUS 屏与PLC 设备通过DWIN OS 建立通信的基本方法。

以常见的松下PLC——Panasonic FP-X0 L40MR 为例说明DWIN OS 二次开发的实现过程。

关键词：DGUS 屏；DWIN OS ；二次开发；PLC ；实现过程。

Abstract:Introduce the DGUS LCM and Design method of secondary development with DWINOS. Based on the implementation process and design method, audience will easily understand how to realize the communication between DGUS and PLC.Key words: DGUS LCM ；Secondary Development; PLC; DWIN OS一、引言在现代工业自动化系统中，可编程控制器（PLC ）得到了广泛的应用。

PLC 作为通信控制单元其通信原理基本是一致的，均包含逻辑运算单元、输入输出单元等基本结构，绝大部分PLC 产品的通信支持标准Modbus 协议，有些PLC 产品也有自身的协议。

无论是标准的Modbus 协议还是自有协议，DWIN OS 二次开发平台的微指令集均能友好支持。

本文简单介绍DWIN OS 采用松下自有PLC 通信协议进行操作的基本思路。

对于用户来说，在使用DGUS 屏的时候，只要在DGUS 屏当中进行DWIN OS 的简单编程，就能完成PLC 的状态读取和控制操作，单边开发即可，不需要PLC 端的开发。

二、DWIN OS 开发介绍实现方法：1. 将用户程序编译处理后生成23.BIN 文件2. 下载到DGUS ，在CONFIG.TXT 文件中配置：● 启用用户软件：RUN_DWIN_OS ● 禁止用户软件：STOP_DWIN_OS三、DWIN OS 编译环境介绍《DWIN OS Builder 》软件，提供设定标志位、断点、在线调试等常规开发功能，开发方式友好，并且提供指令格式说明，方便用户对DGUS 屏二次开发。

Modbus,Modbus协议详解Modbus技术规范的关系通用Modbus帧结构－－协议数据单元(PDU)当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。

对于一个正常响应来说，服务器仅复制原始功能码。

对于异常响应，服务器将原始功能码的最高有效位设置逻辑1后返回。

异常码指示差错类型。

Modbus协议在串行链路上的实现模型主要是在RS485和RS232等物理接口上实现Modbus协议。

在Modbus链路层上客户机的功能由主站提供而服务器的功能由从站实现。

Modbus主站-从站协议原理Mo dbus串行链路协议是一个主-从协议。

在同一时刻，只有一个主节点连接与总线，一个或多个子节点（最大编号为247）连接于同一串行总线。

Modbus通信由主节点发起，子节点在没有收到来自主节点的请求时，从不会发送数据。

子节点之间互不通信。

主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。

主节点以两种模式对子节点发送Modbus请求：广播、单播。

主站工作状态图从站工作状态图串行链路上的Modbus地址规则Modbus寻址空间有256个不同地址地址0为广播地址Modbus主节点没有地址，子节点必须有一个唯一的地址串行链路上的Modbus帧结构Modbus串行链路协议是一个主/从协议网络上的每个从站必须有唯一的地址（从1到2 47）从站地址用于寻址从站设备，由主站发起地址0用于广播模式，不需要响应RS-485和RS-232定义了标准的物理端口，提高互可操作性两种Modbus串行传输模式ModbusTCP简介ModbusTCP是运行在TCP/IP上的Modbus报文传输协议。

通过此协议，控制器相互之间通过网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。

ModbusTCP是开放的协议，IANA（InternetAssignedNumbersAuthority，互联网编号分配管理机构）给Modbus协议赋予TCP编口号为502，这是目前在仪表与自动化行业中唯一分配到的端口号。

1. Modbus是MODICON公司于1979年开发的一种通讯协议，是一种工业现场总线协议标准。

1996年施耐德公司推出了基于以太网TCP/IP的Modbus协议——ModbusTCP。

2.Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型，协议本身并没有定义物理层，只是定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管他们是经过何种网络进行通信的。

3.标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网口。

采用Master/Slave（主/从）方式通信。

4. Modbus是一种简单客户机/服务器应用协议，客户机能够向服务器发送请求，服务器分析请求，处理请求，向客户机发送应答。

当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。

对于一个正常响应来说，服务器仅复制原始功能码。

对于异常响应，服务器将原始功能码的最高有效位设置逻辑1后返回。

5.Modbus协议帧格式：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）。

在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。

Modbus通用帧格式如下:6.串行链路上的Modbus地址规则：❖主要是在RS485和RS232等物理接口上实现Modbus协议。

❖Modbus串行链路协议是一个主/从协议❖在Modbus链路层上客户机的功能由主站提供而服务器的功能由从站实现。

❖地址0为广播地址，Modbus主节点没有地址，子节点必须有一个唯一的地址❖Modbus通信由主节点发起，子节点在没有收到来自主节点的请求时，从不会发送数据。

❖子节点之间互不通信。

❖主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。

7.ModbusTCP简介❖ModbusTCP是运行在TCP/IP上的Modbus 报文传输协议。

通过此协议，控制器相互之间通过网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。

modbus 协议详解(一)Modbus 协议详解什么是 Modbus 协议？•Modbus 协议是一种通信协议，用于在不同设备之间实现数据传输和通信。

•Modbus 协议最初由 Modicon 公司于 1979 年开发，用于在可编程逻辑控制器 (PLC) 和外部设备之间进行通信。

•Modbus 协议被广泛应用于工业自动化领域，包括监控系统、仪器仪表、传感器和执行器等设备之间的通信。

Modbus 协议的特点•简单：Modbus 协议采用了简单而有效的通信方式，易于实施和理解。

•开放：Modbus 协议是开放的标准，可以由不同厂商的设备实现和集成。

•灵活：Modbus 协议支持多种物理介质，包括串口、以太网和无线网络等。

•可靠：Modbus 协议具有重试机制和错误校验，确保数据的可靠传输。

Modbus 协议的工作原理Modbus 协议基于主从结构，在系统中通常包括一个主站和多个从站。

1.主站（Master）：主站负责发起通信请求并控制从站的操作。

2.从站（Slave）：从站被动地响应主站的请求，并提供所需的数据或执行相应的操作。

通信过程如下：1.主站向从站发送读取或写入请求。

2.从站接收到请求后，根据请求进行相应的数据读取或写入操作。

3.从站将读取的数据或写入的确认信息返回给主站。

4.主站接收到从站的响应后，根据需要进行后续的操作或请求。

Modbus 协议的数据格式Modbus 协议定义了数据的格式和通信规范。

帧格式Modbus 协议使用字节为单位进行传输，通常采用以下帧格式：•起始符：1 字节，表示帧的起始。

•地址：1 字节，指定主站或从站的地址。

•功能码：1 字节，指定所需的功能，如读取、写入等。

•数据：N 字节，包含读取或写入的数据。

•校验：2 字节，用于校验帧的完整性和准确性。

•结束符：1 字节，表示帧的结束。

功能码Modbus 协议定义了多个功能码，用于不同类型的操作和通信需求：•读取操作：–03H：读取保持寄存器的值。

迪文DGUS屏开发指南迪文的DGUS屏是一种智能显示屏，它集成了多种功能，包括图形显示、触摸输入、多媒体播放等。

本文将为您提供一份DGUS屏开发指南，以帮助您快速上手使用DGUS屏开发自己的项目。

一、DGUS屏的基本介绍DGUS屏是迪文（DIYMORE）推出的一种智能显示屏，它采用TFT液晶屏，具有显示清晰、色彩鲜艳、能耗低等特点。

DGUS屏的大小和分辨率可根据项目需求进行选择，常见的有2.4寸、3.5寸、4.3寸、7寸等。

二、DGUS屏的开发环境搭建2.连接DGUS屏和PC。

使用USB数据线将DGUS屏与PC连接起来，在DGUS屏开发软件中选择正确的COM口。

三、DGUS屏的开发步骤1.创建新工程。

在DGUS屏开发软件中，点击“新建”，然后选择DGUS屏的型号和屏幕大小。

2.设计屏幕布局。

在DGUS屏开发软件中，可以通过拖放、调整控件的大小和位置，自定义屏幕的布局。

可以添加文本、按钮、图片等控件，并设置它们的属性和功能。

3.添加触摸响应。

在DGUS屏开发软件中，可以通过设置按钮的响应事件，实现触摸输入的功能。

比如，可以设置按钮按下后的界面切换、数值的变化等动作。

4.设置通信协议。

将DGUS屏连接到MCU或其他设备时，需要设置通信协议。

在DGUS屏开发软件中，可以选择常见的串口通信协议，如RS232、RS485等，并设置通信参数。

四、DGUS屏开发的常见问题和解决办法1.屏幕显示异常。

2.触摸不灵敏。

可能是触摸屏校准有误，重新进行触摸屏校准即可。

3.通信异常。

五、DGUS屏开发的应用领域DGUS屏可应用于各类智能设备的人机交互界面，比如家用电器、工控设备、医疗仪器等。

其灵活的开发环境和强大的功能使得它在物联网、智能家居等领域有着广泛的应用前景。

总结：迪文的DGUS屏是一种功能强大的智能显示屏，在各类智能设备中发挥着重要的作用。

通过上述开发指南，您可以了解DGUS屏的基本介绍、开发环境搭建、开发步骤等内容，以帮助您快速上手使用DGUS屏开发自己的项目。

ModBus通讯协议分为RTU协议和ASCII协议，我公司的多种仪表都采用ModBus RTU通讯协议，如：YD2000智能电力监测仪、巡检表、数显表、光柱数显表等。

下面就ModBus RTU协议简要介绍如下：一、通讯协议（一）、通讯传送方式：通讯传送分为独立的信息头，和发送的编码数据。

以下的通讯传送方式定义也与MODBUS RTU 通讯规约相兼容：初始结构 = ≥4字节的时间地址码 = 1 字节功能码 = 1 字节数据区 = N 字节错误校检 = 16位CRC码结束结构= ≥4字节的时间地址码：地址码为通讯传送的第一个字节。

这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。

并且每个从机都有具有唯一的地址码，并且响应回送均以各自的地址码开始。

主机发送的地址码表明将发送到的从机地址，而从机发送的地址码表明回送的从机地址。

功能码：通讯传送的第二个字节。

ModBus通讯规约定义功能号为1到127。

本仪表只利用其中的一部分功能码。

作为主机请求发送，通过功能码告诉从机执行什么动作。

作为从机响应，从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样，并表明从机已响应主机进行操作。

如果从机发送的功能码的最高位为１（比如功能码大与此同时127），则表明从机没有响应操作或发送出错。

数据区：数据区是根据不同的功能码而不同。

数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。

CRC码：二字节的错误检测码。

（二）、通讯规约：当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后把执行结果返送给发送者。

返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。

如果出错就不发送任何信息。

1．信息帧结构地址码：地址码是信息帧的第一字节（8位），从0到255。

这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。

每个从机都必须有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。

Modbus通讯协议及其应用1 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。

图1 主-从查询-回应周期表1.1 在Modbus网络上转输标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。

控制器能直接或经由Modem组网。

控制器通信使用主-从技术，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。

典型的主设备：主机和可编程仪表。

典型的从设备：可编程控制器。

主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。

如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。

Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。

从设备回应消息也由Modbus协议构成，包括确认要行动的域、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。

1.2 查询-回应周期1.2.1 查询查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。

Modbus通讯协议详解一、引言Modbus通讯协议是一种在工业自动化领域广泛使用的通信协议，用于实现设备之间的数据交换。

本文将详细介绍Modbus通讯协议的基本原理、通信方式、数据格式等方面的内容。

二、协议概述1. Modbus协议是一种客户-服务器通信协议，基于主从结构。

通常情况下，主设备（也称为主站）负责发起通信请求，而从设备（也称为从站）则负责响应请求并提供数据。

2. Modbus协议支持多种物理层和传输层，包括串行通信和以太网通信。

常用的物理层包括RS-232、RS-485和以太网，传输层则包括ASCII和RTU两种格式。

3. Modbus协议使用简单的请求/响应模式进行通信。

主设备通过发送请求帧来获取或设置从设备的数据，从设备则通过发送响应帧来回应主设备的请求。

三、通信方式1. 串行通信Modbus协议支持使用串行通信方式进行数据传输。

在串行通信中，主设备和从设备之间通过一对串行线路进行数据交换。

常用的串行通信物理层包括RS-232和RS-485。

2. 以太网通信Modbus协议也可以通过以太网进行数据传输。

在以太网通信中，主设备和从设备通过TCP/IP协议栈进行数据交换。

以太网通信具有较高的传输速率和较大的通信距离。

四、数据格式1. 帧格式Modbus协议使用帧格式进行数据传输。

每个帧由起始字符、从设备地址、功能码、数据域和校验字段组成。

2. 功能码功能码用于标识请求的类型。

常用的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器、读取输入寄存器、写单个线圈、写单个保持寄存器等。

3. 数据域数据域用于存储请求或响应的数据。

数据域的长度取决于功能码的类型。

4. 校验字段为了确保数据的准确性，Modbus协议使用校验字段进行数据校验。

常用的校验方式包括CRC校验和LRC校验。

五、通信流程1. 主设备发送请求帧主设备通过串行线路或以太网发送请求帧给从设备。

请求帧包括从设备地址、功能码和数据域。

北京迪文科技有限公司DGUS应用指南（2013.06.28）DGUS最新版本是V5.7，请到CRM//公共文档下载。

1.何谓DGUS？DGUS是迪文图形应用服务软件的简称。

主要针对单片机客户快速开发高可靠性的全图形、触摸屏人机交互界面而设计。

2.DGUS如何使用？用DGUS来开发人机界面，主要借助PC软件来进行组态设计，把人机交互和控制过程完全分开，大大降低用户单片机的代码量（只需要写点通过串口读写变量存储器的代码）。

3.DGUS如何简单？举个例子：显示里面最麻烦的就是示波器了，基于DGUS开发示波器，用户单片机唯一要做的就是通过串口把A/D 采集的数据送给迪文屏，其它的，比如曲线缩放、上下平移都可以用DGUS开发出来，不涉及单片机代码。

4.组态方式开发人机界面，快是快，但是做出来东西千篇一律缺少特点。

DGUS的组态开发方式和传统人机界面的根本区别在于：迪文屏有256MB（最大可以扩展到2GB）的存储器，图形数据库是客户自定义的。

意味着只要用PS能够设计出来的，迪文屏都可以支持，可以充分展示用户的创意。

5.相比传统HMI，DGUS的典型特点？迪文DGUS和传统HMI的最大区别在于软件平台，传统HMI采用通用操作系统来设计，比如WinCE、Linux、Andriod 等，而迪文DGUS是迪文自己独有的、固化在硬件中的专用软件，其典型特点是：（a）可靠性、稳定性好，抗干扰能力强；（b）没有版权费用导致产品便宜；（c）可以有效的保护用户知识产权，不会出现同行山寨的恶性竞争。

6.相比传统的液晶屏或者串口指令屏，DGUS的典型特点？迪文DGUS实质是硬件化的GUI平台，相比传统的液晶屏或者串口指令屏，其典型特点就是二次开发门槛低，开发质量高，生产、维护简单，并且很容易在用户通用的硬件平台上形成系列化产品。

7.DGUS系统的速度有多快？还需要用户单片机判忙吗？DGUS的变量显示最小延迟是80mS，也就是说1秒钟变量显示最少可以变化12次，能够完全满足实时性的要求。

MODBUS通讯协议说明1、概述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。

本文档通信协议说明详细地描述了MODBUS设备的输入和输出命令、信息和数据，以便第三方使用和开发。

1.1通信协议的作用使信息和数据在上位机（主站）和MODBUS设备之间有效地传递，允许访问MODBUS设备的所有测量数据。

MODBUS设备可以实时采集现场各种数据值,具备一个RS485通讯口，能满足MODBUS监控系统的要求。

MODBUS设备通信协议采用MODBUS RTU协议,本协议规定了应用系统中主机与MODBUS 设备之间，在应用层的通信协议，它在应用系统中所处的位置如下图所示：本协议所处的位置从机:1.2 物理接口：连接上位机的主通信口，采用标准串行RS485通讯口，使用压接底座。

信息传输方式为异步方式，主要配置参数，一般默认：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验，数据传输缺省速率为9600b/s2、MODBU通信协议详述2．1 协议基本规则以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。

1）所有回路通信应遵照主/从方式。

在这种方式下，信息和数据在单个主站和从站（监控设备）之间传递。

2）主站将初始化和控制所有在通信回路上传递的信息。

3）无论如何都不能从一个从站开始通信。

4）所有环路上的通信都以“打包”方式发生。

一个包裹就是一个简单的字符串（每个字符串8位），一个包裹中最多可含255个字节。

组成这个包裹的字节构成标准异步串行数据，并按8位数据位，1位停止位，无校验位的方式传递。

串行数据流由类似于RS232C中使用的设备产生。

5）所有回路上的传送均分为两种打包方式：A) 主/从传送B) 从/主传送6）若主站或任何从站接收到含有未知命令的包裹，则该包裹将被忽略，且接收站不予响应。