modbus协议通信实例

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)： 字节号 1 2 3 4 5 6 7 8

意义 ID Command 数据地址 Value 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 Value：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 Value：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 Value 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：

Ｍｏｄｂｕｓ协议在ＤＣＳ通信中的应用　于树新，等　

Ｍｏｄｂｕｓ协议在ＤＣＳ通信中的应用　

Ｔｈｅ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＤＯＳ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｏｄｂｕｓ　于树新　戴毅姜　周黎辉　陈　洁。　（１．华北电力大学自动化系　河北保定０７１００３；２．徐州华润电力有限公司　江苏徐州　２２１００３）　［摘　要］　文章在分析Ｍｏｄｂｕｓ协议及其通信原理的基础上，结合．Ｙ－程实际，提出了一种利用　Ｗｉｎｄｏｗｓ串行通信技术和Ｍｏｄｂｕｓ通信协议实现一般ＰＣ工作站与新华控制公司（ＸＤＰＳ４Ｏ０）、西屋控　制公司（Ｏｖａｔｉｏｎ）ＤＣＳ系统的通信方法。经实践证明具有通信可靠、投资少的特点。　［关键词］Ｍｏｄｂｕｓ协议ＤＣＳ　串口通信ＸＤＰＳ４００　Ｏｖａｔｉｏｎ　，　［中图分类号］ＴＮ９１　［文献标识码］Ａ　近年来随着工控领域自动化水平的大幅提高，　许多电厂的原有控制系统陆续开始升级和改造，在　山东某电厂的磨煤机控制系统的改造过程中，需要　对原ＤＣＳ系统中的实时数据进行分析运算，以提供　给操作员更合理的控制信号，因此可靠的通信将成　为重要的一个环节。　Ｍｏｄｂｕｓ协议是一种工业通信和分布式控制系　统协议，由ＭＯＤＩＣＯＮ公司出品，现已被众多的　ＤＣＳ厂商所支持并广泛用于工业控制领域。在对磨　煤机控制系统改造的过程中，利用Ｍｏｄｂｕｓ协议，采　用ｗＩＮＤＯＷＳ串行通信技术，在Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋６．０　的开发环境下，实现ＰＣ机和ＤＣＳ控制站的通信。　１　Ｍｏｄｂｕｓ协议　１．１　Ｍｏｄｂｕｓ协议简介　ＭＯＤＢＵＳ通信使用Ｍａｓｔｅｒ—Ｓｌａｖｅ（主～从）　方式，允许一个主设备和一个从设备或多个从设备　通信。支持两种有效的传输方式：ＲＴＵ（远程终端装　置）方式和ＡＳＣⅡ（美国标准信息交换代码）方式　本项Ｅｔ采用ＲＴＵ方式，以下将分析介绍在本项Ｅｔ　中用到的部分标准Ｍｏｄｂｕｓ协议的命令格式。　１．２主从站命令格式　主站和从站之间采用应答方式进行通信，每一　种查询命令报文都对应一种应答报文，主站向从站　索要模拟量数据，命令报文格式如表１所示。　表１请求报文　起始地　起始地　数据介　数据个　ＣＲＣＲＩＣＲＣ校　地址　功能码　址（高）　址（低）　数（高）　数（低）　验（低）Ｉ验（高）　０Ｘ　０１　Ｏ×Ｏ３　Ｏ×００　Ｏ×００　Ｏ×００　Ｏ×Ｏ８　一ｒ～　Ｊ　一　从站接收到表１所示命令的正确信息时，应答　报文格式如表２所示。在本项Ｅｔ中用到的功能码还　有“０ｘ０１”主站向从站索要开关量数据，“０ｘｆ”主站向　从站发送模拟量数据，“０ｘｌ０”主站向从站发送开关　量数据。具体报文格式详见文献［１］。　表２应答报文　功能　字节　数据　数据　数据　ＣＲＣ校　ＣＲＣ校　地址　八　验　验　码　数　（高）　（低）　（低）　（低）　（高）　０×０１　Ｏ×Ｏ３　Ｏ×１０　１．３错误校验方法　标准的Ｍｏｄｂｕｓ串行通信网络采用两种错误检　测方法，一是寄偶校验，对每个字节都起作用，一是　帧检测（ＣＲＣ或ＬＲＣ），用于整条报文。　ＲＴＵ方式下帧检测采用的是ＣＲＣ校验，方法　是先调入一值是全“１”的１６位寄存器，然后调用一　过程将报文中连续的８位字节各当前寄存器中的值　进行处理。仅每个字符中的８位数据对ＣＲＣ有效，　起始位和停止位以及奇偶校验位均无效。用查表法　实现ＣＲＣ校验程序详见文献［１３。计算得的ＣＲＣ校　验码在加入报文中时，必须按低位字节在先高位字　节在后的顺序。　１．４超时分帧　使用ＲＴＵ模式，命令发送至少要以３．５个字　符时间的停顿间隔开始。传输的第一个域是设备地　址。网络设备不断侦测网络总线，包括停顿间隔时间　内。当第一个域（地址域）接收到，每个设备都进行解　码以判断是否发往自己的。在最后一个传输字符之　后，一个至少３．５个字符时间的停顿标定了消息的　１

第８卷第４期　２０１５年１２月　汉口学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈａｎｋｏｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏｌ　８　Ｎｏ．４　Ｄｅｃ．２０１５　

文章编号：２０３２／ＺＹ（２０１５）０４－００２８－０４　

Ｓ　７—２００中Ｍｏｄｂｕｓ通信协议的实现　

陶枫，邓奕　

（汉口学院电子信息工程学院，湖北武汉４３０２１２）　・工　．Ｏ・　

摘要：Ｍｏｄｂｕｓ通信协议是应用在电子控制器上的一种通用语言，现已被各大厂家的自动化设备采　用。Ｓ７—２００是西门子公司下的一款小型的可编程控制器，适用于工业现场的过程控制，具有极高的　性价比。在工业控制现场，采用Ｍｏｄｂｕｓ通信协议的Ｓ７－２００可以方便的与各种智能设备通信并交换数　据。在此，将分别介绍Ｓ７—２００在实际应用中作为主站和从站Ｍｏｄｂｕｓ程序的编写和测试。　关键词：可编程控制器；Ｍｏｄｂｕｓ；通信协议；主站；从站　中图分类号：ＴＰ３３６　文献标识码：Ａ　

Ｍｏｄｂｕｓ通信协议是应用在控制器上一种通用　

的，开放性的语言，不同厂商的设备通过该通信　

协议可以构成工业网络，实现实时监控，所以，　

目前该通信协议被广泛应用在工业控制现场的自　

动化设备中　。Ｍｏｄｂｕｓ通信协议支持主／从应答模　

式，即只允许一个设备作为主机发送询问信息或　

命令，从机只能接收命令并执行或返回相应的数　

据到主机，且从机具有唯一的地址。　

ｓ７—２００是一种小型的可编程控制器，适用于　

各行各业，各种场合中的监测，控制自动化，并　

且凭借其体积小、可靠性高、丰富指令集、强大　

通信能力等优点，使得ｓ７—２００成为各种小型控制　

任务的理想选择。　

Ｓ７—２００支持多种通信协议，其中包括　

ＰＣ／ＰＰＩ协议、自由口通信协议、Ｍｏｄｂｕｓ通信协议　等，本文将讲述工业控制现场使用最广泛的　

Ｍｏｄｂｕｓ通信协议。　

一、Ｍｏｄｂｕｓ通信协议　

Ｍｏｄｂｕｓ通信协议有二种传输模式，在标准的　

Ｍｏｄｂｕｓ网络中，控制器可以配置为ＡＳＣＩＩ和　

西门子S7-200通过自由口需要控制英威腾变频器的正负转 停止和故障复位，运行频率控制以及分二次读取运行速度等12条变频器信息。程序略微变动适应所有Modbus RTU需要控制。

下面是程序，可以直接导入程序后写入PLC试验

ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1

TITLE=

BEGIN

Network 1

// 主程序，初始化并查执各变频器指令

// 一．功能介绍

// 该程序专为英威腾CHF系列变频器编写。英威腾CHF系列变频器内置国际标准的MODBUS通信协议。程序运行时，变频器作为MODBUS协议从站接收来自CPU224 PLC的通信指令，实现起停、频率给定、监控等功能。

// CHF系列矢量变频器在与CPU224通信前须做好以下准备工作：

// 1．确认己安装好CHF系列变频器的通讯卡，并将卡上的端口跳线置于RS485端；

// 2．用一根带9针阳性插头的串口通信电缆连接在CPU224 PLC的自由通信口端，电缆另一端的第5、3、8线分别接在CHF变频器RS485通讯卡的GND、485+、485一端子上，其余线屏蔽不用；

// 3．预先设置变频器以下参数：

// PC.00＝1 //变频器通讯地址为1

// PC.01＝3 //通讯波特率9．6K

// PC.02＝1 //通讯数据偶校验 8位数据位 1位停止位

// P0.03＝2 //变频器的运行指令采用通讯方式

// P3.01＝7 //变频器的A频率设定采用通讯方式（注意P3.04/P3.05对P3.01通讯频率的影响）

// 二．程式结构说明

// 该程序由1个主程序3个子程序及2个中断程序组成。子程序里包含了变频器的起停、复位、查询功能指令，由主程序调用。中断程序为发送及接收指令提供中断支持。

// main //主程式，初始化并查执各变频器指令

// sbr0 //CRC校验子程序 // sbr1 //通讯端口初始化子程序