MODBUS通讯协议及编程
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MODBUS通讯协议及编程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ModBu s 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MO DBUS 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。
最近,本人为了实现电脑与Delta V FD-M变频器通讯,特意用VB6.0编了一个Modbus协议通讯软件。
这只是一个测试版,但Modbus的ASCII协议和RTU协议都已经实现。
现在将源程序上传,希望可以帮助到有需要的朋友,谢谢!另外,假如你觉得有更好的想法,欢迎指教。
如果对本程序有任何意见和建议,也可以一起讨论,共同进步。
大家多多支持俺啊。
附:VB6源程序Option ExplicitPrivate Text1text As StringPrivate RTUCRC As String'串口选择Private Sub Combo1_Click()mPort = Combo1.ListIndex + 1End Sub'数据位改变< span style="color: #008000;">Private Sub Combo2_Click()Call settingEnd Sub'波特率改变< span style="color: #008000;">Private Sub Combo3_Click()Call settingEnd Sub'奇偶校验改变< span style="color: #008000;">Private Sub Combo4_Click()Call settingEnd Sub'停止位改变< span style="color: #008000;">Private Sub Combo5_Click()Call settingPrivate Sub setting()MSComm1.Settings = CStr(Combo3.Text) & ","& CStr(Combo4.Text) & ","& CStr(C ombo2.Text) _& ","& CStr(Combo5.Text)End Sub'打开关闭串口< span style="color: #008000;">Private Sub Command1_Click()On Error Resume NextIf MSComm1.PortOpen = False ThenMSComm1.PortOpen = TrueElseMSComm1.PortOpen = FalseEnd IfIf MSComm1.PortOpen Then'打开关闭按钮显示文字及combo1使能Command1.Caption = "关闭串口"Combo1.Enabled = FalseElseCommand1.Caption = "打开串口"Combo1.Enabled = TrueEnd IfIf Err Then'打开串口失败,则显示出错信息MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfEnd Sub'10转16进制< span style="color: #008000;">Private Sub Command2_Click(Index As Integer)On Error Resume NextText4.Text = Hex(Text3.Text)If Err Then''则显示出错信息< span style="color: #008000;">MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd If'16转10进制< span style="color: #008000;">Private Sub Command3_Click()Dim a As Longa = Val("&H"& CStr(Text4.Text))Text3.Text = aEnd Sub'手动串口发送< span style="color: #008000;">Private Sub Command4_Click()If MSComm1.PortOpen = False ThenMsgBox"请先打开串口< span style="color: #800000;">", , "错误信息" Exit SubEnd IfCall sentsubEnd Sub'清除接收窗< span style="color: #008000;">Private Sub Command5_Click()Text2.Text = ""End SubPrivate Sub Command6_Click()Unload MeEnd SubPrivate Sub Command7_Click()On Error Resume NextDim STP As StringSTP = CStr(Chr(2)) & "010001"& CStr(Chr(3)) & "25"MSComm1.Settings = "9600,N,7,2"MSComm1.PortOpen = TrueMSComm1.Output = STPMSComm1.PortOpen = FalseIf Err Then'打开串口失败,则显示出错信息MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfEnd SubPrivate Sub Command8_Click()On Error Resume NextDim FWD As StringFWD = CStr(Chr(2)) & "010101"& CStr(Chr(3)) & "26" MSComm1.Settings = "9600,N,7,2"MSComm1.PortOpen = TrueMSComm1.Output = FWDMSComm1.PortOpen = FalseIf Err Then'打开串口失败,则显示出错信息MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfEnd SubPrivate Sub Command9_Click()On Error Resume NextDim REV As StringREV = CStr(Chr(2)) & "010201"& CStr(Chr(3)) & "27" MSComm1.Settings = "9600,N,7,2"MSComm1.PortOpen = TrueMSComm1.Output = REVMSComm1.PortOpen = FalseIf Err Then'打开串口失败,则显示出错信息MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfEnd Sub'窗口加载Private Sub Form_Load()Dim d%For d = 1To16Combo1.AddItem ("COM"& CStr(d))NextCombo1.ListIndex = 0Combo2.AddItem "6"Combo2.AddItem "7"Combo2.AddItem "8"Combo2.ListIndex = 2Combo3.AddItem "110" Combo3.AddItem "330" Combo3.AddItem "1200" Combo3.AddItem "2400" Combo3.AddItem "4800" Combo3.AddItem "9600" Combo3.AddItem "19200" Combo3.AddItem "38400" Combo3.AddItem "56000" Combo3.AddItem "57600" Combo3.AddItem "115200" Combo3.ListIndex = 5Combo4.AddItem "n" Combo4.AddItem "o" Combo4.AddItem "e" Combo4.ListIndex = 0Combo5.AddItem "1" Combo5.AddItem "2" Combo5.ListIndex = 0For d = 0To254Combo6.AddItem dNextCombo6.ListIndex = 1Text1.Text = "010*********" Text2.Text = ""Text3.Text = ""Text4.Text = ""Text5.Text = "1000"Text6.Text = "06"Text7.Text = "0"Text8.Text = "1"Option1.value = TrueOption3.value = TrueOption7.value = TrueOption9.value = TrueIf MSComm1.PortOpen = False ThenCommand1.Caption = "打开串口"ElseCommand1.Caption = "关闭串口"End IfEnd Sub'串口接收程序< span style="color: #008000;">Private Sub MSComm1_OnComm()Dim Hexchr As String, hexstring As String, i As Integer, j As Integer, hexdisp As Str ingIf Option8.value Thenhexstring = MSComm1.Input '十六进制显示< span style="color: #008000;">i = Len(hexstring)For j = 1To iHexchr = Mid(hexstring, j, 1)If Hex(Asc(Hexchr)) < 16ThenText2.Text = Text2.Text & "0"& Hex(Asc(Hexchr)) & " "ElseText2.Text = Text2.Text & Hex(Asc(Hexchr)) & " "End IfNext jText2.Text = Text2.Text & CStr(Chr(13)) & CStr(Chr(10))ElseText2.Text = Text2.Text & MSComm1.Input & CStr(Chr(13)) & CStr(Chr(10)) 'ASCII 码显示< span style="color: #008000;">End IfEnd Sub'手动发送选择< span style="color: #008000;">Private Sub Option1_Click()If Option1.value = True ThenTimer1.Enabled = FalseCommand4.Enabled = TrueElseTimer1.Enabled = TrueCommand4.Enabled = FalseEnd IfEnd Sub'Delta ASCII发送协议Private Sub Option10_Click()Combo6.Enabled = TrueText6.Enabled = TrueText7.Enabled = TrueText8.Enabled = TrueLabel10.Enabled = TrueLabel11.Enabled = TrueLabel12.Enabled = TrueLabel13.Enabled = TrueOption6.Enabled = FalseOption7.Enabled = FalseOption11.value = TrueCombo2.ListIndex = 1Combo5.ListIndex = 1Text1.Enabled = FalseLabel14.Enabled = FalseFrame7.Visible = TrueEnd Sub'自动发送选择< span style="color: #008000;"> Private Sub Option2_Click()If Option2.value = True ThenTimer1.Enabled = TrueCommand4.Enabled = FalseElseTimer1.Enabled = FalseCommand4.Enabled = TrueEnd IfEnd SubPrivate Sub Option3_Click() 'Non选项< span style="color: #008000;"> Combo6.Enabled = FalseText6.Enabled = FalseText7.Enabled = FalseText8.Enabled = FalseLabel10.Enabled = FalseLabel11.Enabled = FalseLabel12.Enabled = FalseLabel13.Enabled = FalseOption6.Enabled = TrueOption7.Enabled = TrueCombo2.ListIndex = 2Combo5.ListIndex = 0Text1.Enabled = TrueLabel14.Enabled = TrueFrame7.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Option4_Click() 'ASCII选项< span style="color: #008000;"> Combo6.Enabled = TrueText6.Enabled = TrueText7.Enabled = TrueText8.Enabled = TrueLabel10.Enabled = TrueLabel11.Enabled = TrueLabel12.Enabled = TrueLabel13.Enabled = TrueOption6.Enabled = FalseOption7.Enabled = FalseCombo2.ListIndex = 1Combo5.ListIndex = 1Text1.Enabled = FalseLabel14.Enabled = FalseFrame7.Visible = FalseEnd SubPrivate Sub Option5_Click() 'RTU选项< span style="color: #008000;"> Combo6.Enabled = TrueText6.Enabled = TrueText7.Enabled = TrueText8.Enabled = TrueLabel10.Enabled = TrueLabel11.Enabled = TrueLabel12.Enabled = TrueLabel13.Enabled = TrueOption6.Enabled = FalseOption7.Enabled = FalseCombo2.ListIndex = 2Combo5.ListIndex = 1Text1.Enabled = FalseLabel14.Enabled = FalseFrame7.Visible = FalseEnd Sub'发送时间间隔调整输入< span style="color: #008000;">Private Sub Text5_Change()Dim number As StringDim num As IntegerDim numcyc As Integernum = Len(Text5.Text)For numcyc = 1To numnumber = Mid(Text5.Text, numcyc, 1)Select Case InStr("0123456789", number)Case0MsgBox"输入时间间隔错误,请重新输入", , "错误信息"Exit SubEnd SelectNextTimer1.Interval = Text5.TextEnd Sub'自动发送定时器< span style="color: #008000;">Private Sub Timer1_Timer()If MSComm1.PortOpen ThenCall sentsubEnd IfEnd Sub'状态刷新定时器< span style="color: #008000;">Private Sub Timer2_Timer()StatusBar1.Panels(1).Text = "串口选择:< span style="color: #800000;">" & CStr(Comb o1.Text)StatusBar1.Panels(2).Text = "串口设置:< span style="color: #800000;">" & CStr(MSC omm1.Settings)StatusBar1.Panels(3).Text = "串口状态:< span style="color: #800000;">" & CStr(MSC omm1.PortOpen)End Sub'串口发送子程序Private Sub sentsub()Dim optioncase%If Option3.value Then optioncase = 1If Option4.value Then optioncase = 2If Option5.value Then optioncase = 3If Option10.value Then optioncase = 4Select Case optioncaseCase1If Option6.value ThenText1text = Text1.TextCall HexsentElseText1text = Text1.TextCall ASCIIsentEnd IfCase2Call incorporate '将输入的十进制从机地址、命令、资料地址和资料内容合并成字符串Call ASCIIcheckCall ASCIIsentCase3Call incorporate '将输入的十进制从机地址、命令、资料地址和资料内容合并成字符串Call RTUcheckCall HexsentCase4Call incorporate1 '将输入的十进制从机地址、命令、资料地址和资料内容合并成字符串Call deltaASCIICall ASCIIsentEnd SelectEnd Sub'十六进制发送< span style="color: #008000;">Private Sub Hexsent()Dim hexchrlen%, Hexchr As String, hexcyc%, hexmid As Byte, hexmiddle As String Dim hexchrgroup() As Byte, i As Integerhexchrlen = Len(Text1text)For hexcyc = 1To hexchrlen '检查Text1文本框内数值是否合适Hexchr = Mid(Text1text, hexcyc, 1)If InStr("0123456789ABCDEFabcdef", Hexchr) = 0ThenMsgBox"无效的数值,请重新输入< span style="color: #800000;">", , "错误信息" Exit SubEnd IfNextReDim hexchrgroup(1To hexchrlen \ 2) As ByteFor hexcyc = 1To hexchrlen Step2'将文本框内数值分成两个、两个i = i + 1Hexchr = Mid(Text1text, hexcyc, 2)hexmid = Val("&H"& CStr(Hexchr))hexchrgroup(i) = hexmid'MSComm1.Output = CStr(hexmid)NextMSComm1.Output = hexchrgroupEnd Sub'ASC码发送< span style="color: #008000;">Private Sub ASCIIsent()MSComm1.Output = Text1textEnd Sub'ASC校验,此段程序计算出LRC校验值,并加上字头和字尾Private Sub ASCIIcheck()Dim a%, b%, chrnum%, Lrcbyte As StringDim checksum%, char%, AscLrc%, Lrc%chrnum = Len(Text1text)For a = 1To chrnum Step2char= Val("&H"& CStr(Mid(Text1text, a, 2))) '两个两个的取字符< span style="color: #008000;">checksum = checksum + char'全部加起来< span style="color: #008000;">NextAscLrc = checksum Mod&H100 '取255的余数< span style="color: #008000;">Lrc = (&HFF - AscLrc) + 1'取二次补If Lrc < 16Then'此段程序是判断Hex(lrc)是否是一位数,Lrcbyte = "0"+ CStr(Hex(Lrc)) '如果是的话,前面加0;否则不加零ElseLrcbyte = CStr(Hex(Lrc))End IfText1text = CStr(Chr(58)) & CStr(Text1text) & Lrcbyte & CStr(Chr(13)) & CStr(Chr(1 0))End Sub'DeltaASCII校验,此段程序计算出LRC校验值,并加上字头和字尾Private Sub deltaASCII()Dim a%, b%, chrnum%, Lrcbyte As StringDim checksum%, char%, Lrc%chrnum = Len(Text1text)For a = 1To chrnumchar= Asc(Mid(Text1text, a, 1)) '两个两个的取字符< span style="color: #008000;"> checksum = checksum + char'全部加起来< span style="color: #008000;">NextLrc = (checksum + &H3) Mod&H100 '取255的余数< span style="color: #008000;"> If Lrc < 16Then'此段程序是判断Hex(lrc)是否是一位数,Lrcbyte = "0"+ CStr(Hex(Lrc)) '如果是的话,前面加0;否则不加零ElseLrcbyte = CStr(Hex(Lrc))End IfText1text = CStr(Chr(2)) & CStr(Text1text) & CStr(Chr(3)) & LrcbyteEnd Sub'RTU校验< span style="color: #008000;">Private Sub RTUcheck()Dim CRC() As ByteDim d(5) As ByteDim string1 As StringDim j As Integer, chrlength As Integer, temp As Stringstring1 = Text1textchrlength = Len(string1)For j = 0To chrlength / 2- 1temp = Mid(string1, j * 2+ 1, 2)d(j) = Val("&H"& temp)NextRTUCRC = CRC16(d) '调用CRC16计算函数, CRC(0)为高位, CRC(1)为低位Text1text = Text1text & RTUCRCEnd SubPrivate Sub incorporate() '将输入的十进制从机地址、命令、资料地址和资料内容合并成字符串Dim wholechar As String, wc%, wcyc%, wchar As StringDim SID As String, Cmd As String, InfoAdd As String, data As StringDim SIDnum%, Cmdnum%, InfoAddNum%, Datanum%On Error Resume Nextwholechar = CStr(Combo6.Text) & CStr(Text6.Text) & CStr(Text7.Text) & CStr(Text8.T ext)wc = Len(wholechar)For wcyc = 1To wcwchar = Mid(wholechar, wcyc, 1)If InStr("0123456789", wchar) = 0ThenMsgBox"输入错误,请重新输入< span style="color: #800000;">", , "错误提示"Exit SubEnd IfNextSIDnum = Len(CStr(Hex(Combo6.Text)))Select Case SIDnumExit SubCase1SID = "0"& CStr(Hex(Combo6.Text)) Case2SID = CStr(Hex(Combo6.Text))End SelectCmdnum = Len(CStr(Hex(Text6.Text))) Select Case CmdnumCase0Exit SubCase1Cmd = "0"& CStr(Hex(Text6.Text)) Case1Cmd = CStr(Hex(Text6.Text))End SelectInfoAddNum = Len(CStr(Hex(Text7.Text))) Select Case InfoAddNumCase0Exit SubCase1InfoAdd = "000"& CStr(Hex(Text7.Text)) Case2InfoAdd = "00"& CStr(Hex(Text7.Text)) Case3InfoAdd = "0"& CStr(Hex(Text7.Text)) Case4InfoAdd = CStr(Hex(Text7.Text))End SelectDatanum = Len(CStr(Hex(Text8.Text))) Select Case DatanumCase0Exit Subdata = "000"& CStr(Hex(Text8.Text))Case2data = "00"& CStr(Hex(Text8.Text))Case3data = "0"& CStr(Hex(Text8.Text))Case4data = CStr(Hex(Text8.Text))End SelectIf Err Then'显示出错信息< span style="color: #008000;">MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfText1text = CStr(SID) & CStr(Cmd) & CStr(InfoAdd) & CStr(data)End SubPrivate Sub incorporate1() '将输入的十进制从机地址、命令、资料地址和资料内容合并成字符串Dim wholechar As String, wc%, wcyc%, wchar As StringDim SID As String, Cmd As String, InfoAdd As String, data As StringDim SIDnum%, Cmdnum%, InfoAddNum%, Datanum%On Error Resume Nextwholechar = CStr(Combo6.Text) & CStr(Text7.Text) & CStr(Text8.Text)wc = Len(wholechar)For wcyc = 1To wcwchar = Mid(wholechar, wcyc, 1)If InStr("0123456789", wchar) = 0ThenMsgBox"输入错误,请重新输入< span style="color: #800000;">", , "错误提示"Exit SubEnd IfNextSIDnum = Len(CStr(Hex(Combo6.Text)))Select Case SIDnumCase0Case1SID = "0"& CStr(Hex(Combo6.Text)) Case2SID = CStr(Hex(Combo6.Text))End Select'Cmdnum = Len(CStr(Hex(Text6.Text)))'Select Case Cmdnum'Case 0' Exit Sub'Case 1' Cmd = "0" & CStr(Hex(Text6.Text))'Case 1' Cmd = CStr(Hex(Text6.Text))'End SelectInfoAddNum = Len(CStr(Hex(Text7.Text))) Select Case InfoAddNumCase0Exit SubCase1InfoAdd = "0"& CStr(Hex(Text7.Text)) Case2InfoAdd = CStr(Hex(Text7.Text))End SelectDatanum = Len(CStr(Hex(Text8.Text))) Select Case DatanumCase0Exit SubCase1data = "000"& CStr(Hex(Text8.Text)) Case2data = "00"& CStr(Hex(Text8.Text)) Case3data = "0"& CStr(Hex(Text8.Text))Case4data = CStr(Hex(Text8.Text))End SelectIf Err Then'显示出错信息< span style="color: #008000;">MsgBox Error$, 48, "错误信息"Exit SubEnd IfIf Option11.value ThenCmd = "08"Text1text = CStr(SID) & CStr(Cmd) & CStr(InfoAdd)ElseCmd = "07"Text1text = CStr(SID) & CStr(Cmd) & CStr(InfoAdd) & CStr(data)End IfEnd SubPrivate Function CRC16(data() As Byte) As StringDim CRC16Lo As Byte, CRC16Hi As Byte'CRC寄存器< span style="color: #00800 0;">Dim CL As Byte, CH As Byte'多项式码&HA001Dim CRCLo As String, CRCHi As StringDim SaveHi As Byte, SaveLo As ByteDim i As IntegerDim Flag As IntegerCRC16Lo = &HFFCRC16Hi = &HFFCL = &H1CH = &HA0For i = 0To UBound(data)CRC16Lo = CRC16Lo Xor data(i) '每一个数据与CRC寄存器进行异或For Flag = 0To7SaveHi = CRC16HiSaveLo = CRC16LoCRC16Hi = CRC16Hi \ 2'高位右移一位< span style="color: #008000;">CRC16Lo = CRC16Lo \ 2'低位右移一位< span style="color: #008000;">If((SaveHi And&H1) = &H1) Then'如果高位字节最后一位为1< span style="color: #008000;">CRC16Lo = CRC16Lo Or&H80 '则低位字节右移后前面补1< span style="color: #008 000;">End If'否则自动补0< span style="color: #008000;">If((SaveLo And&H1) = &H1) Then'如果LSB为1,则与多项式码进行异或CRC16Hi = CRC16Hi Xor CHCRC16Lo = CRC16Lo Xor CLEnd IfNext FlagNext iIf Len(Hex(CRC16Hi)) = 1ThenCRCHi = "0"+ Hex(CRC16Hi)ElseCRCHi = Hex(CRC16Hi)End IfIf Len(Hex(CRC16Lo)) = 1ThenCRCLo = "0"+ Hex(CRC16Lo)ElseCRCLo = Hex(CRC16Lo)End IfCRC16 = CRCLo + CRCHiEnd Function。
要实现Modbus RTU通信,一、需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件,而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)。
Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。
Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口(Port0)基本步骤:1. 检查Micro/WIN的软件版本,应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。
2. 检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库(图1),库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。
如果没有,须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library(指令库)软件包;1. 西门子编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化,使用SM0.0调用MBUS_SLAVE,并指定相应参数。
关于参数的详细说明,可在子程序的局部变量表中找到;调用Modbus RTU通信指令库图中参数意义如下:a. 模式选择:启动/停止Modbus,1=启动;0=停止b. 从站地址:Modbus从站地址,取值1~247c. 波特率:可选1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200d. 奇偶校验:0=无校验;1=奇校验;2=偶校验e. 延时:附加字符间延时,缺省值为0f. 最大I/Q位:参与通信的最大I/O点数,S7-200的I/O映像区为128/128,缺省值为128g. 最大AI字数:参与通信的最大AI通道数,可为16或32h. 最大保持寄存器区:参与通信的V存储区字(VW)i. 保持寄存器区起始地址:以&VBx指定(间接寻址方式)j. 初始化完成标志:成功初始化后置1k. 初始化错误代码l. Modbus执行:通信中时置1,无Modbus 通信活动时为0。
Modbus TCP是一种基于TCP/IP网络的通信协议,用于在工业自动化系统中实现设备间的数据交换。
以下是Modbus TCP通讯协议的详细解释和一个实例演示:1. Modbus TCP协议概述:- Modbus TCP是Modbus协议的一种变体,使用TCP/IP作为传输层协议,通过以太网进行数据通信。
- 它基于客户端-服务器架构,其中客户端发起数据请求,而服务器响应请求并提供数据。
- Modbus TCP使用简单的请求-响应模型,支持读取和写入数据寄存器、线圈、输入寄存器和离散输入等。
2. Modbus TCP帧结构:- Modbus TCP帧由标头和数据部分组成。
- 标头包括事务标识符、协议标识符、长度字段和单元标识符。
- 数据部分包含功能码、数据和错误检查字段。
3. Modbus TCP功能码:- Modbus TCP支持多种功能码用于不同的操作,如读取、写入、读取多个寄存器等。
- 常见的功能码包括读取线圈状态(0x01)、读取输入状态(0x02)、读取保持寄存器(0x03)、写单个寄存器(0x06)等。
4. Modbus TCP实例演示:- 假设有一个Modbus TCP服务器设备,IP地址为192.168.0.100,端口号为502。
- 客户端想要读取该设备上的保持寄存器中的数据。
- 客户端发送一个读取保持寄存器的请求帧,包括事务标识符、协议标识符、长度字段、单元标识符和功能码等。
- 服务器接收到请求后,解析请求帧,根据功能码读取保持寄存器中的数据。
- 服务器将读取到的数据封装成响应帧,并发送给客户端。
- 客户端接收到响应帧后,解析响应帧,提取出所需的数据。
Modbus TCP协议是一种常用的工业自动化通信协议,广泛应用于控制系统、仪表设备和传感器等。
通过使用Modbus TCP,不同的设备可以方便地进行数据交换和远程控制。
在实际应用中,可以使用各种编程语言和开发工具来实现Modbus TCP通讯,如Python、C#、Java等。
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678910 11 12 13 14 波特率 2400 4800 9600 14400192002880038400576001152003. 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。
Modbus TCP通讯协议一、适用范围及默认规范此Modbus TCP协议适用于EIO、ADC系列产品。
协议中所有数值如无特殊说明,均为16进制。
Modbus浮点数为标准的IEEE格式, Modbus 32位长整数据为4字节无符号整数(unisigned long)组态软件支持此Modbus TCP协议,可以直接使用。
二、读开关量输入1.功能码、寄存器地址、偏移功能码:01地址:两个地址,分别用于读入全部开关量状态或单独读一路开关量输入状态。
描述如下。
[0A]--读全部开关量输入状态。
[3C]--读第1路开关量输入状态,递增1为下一路,如3D为第二路。
以此类推。
地址偏移:可为任意值,建议为0000。
在使用组态软件时,正确填写地址,地址偏移填写任意值即可。
2.Modbus TCP格式(网口)读全部开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [000A] [0001]读第1路开关量输入状态发送报文:[0000000000] [06] [01] [01] [003C] [0000][00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。
使用组态软件时,自动设置。
[06]:剩余数据长度,说明还剩6个字节等待接收。
使用组态软件时,自动设置。
[01]:子设备ID。
Modbus TCP忽略。
[01]:Modbus TCP 功能码01[00 0A]或[00 3C]:寄存器地址,高位字节在前,低位字节在后。
[00 00]:寄存器地址偏移,设备忽略此数据,只设置寄存器地址即可工作,设置成0000即可。
读全部开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [42] 读一路开关量输入状态应答报文:[00 00 00 00 00] [04] [01] [01] [01] [01] [00 00 00 00 00]:Modbus TCP报文头,简化为全0即可。
MODBUS通讯协议及编程一、协议概述MODBUS通讯协议是一种常用的串行通信协议,用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据交换。
该协议简单、易于实现,并且具有广泛的应用范围。
本协议旨在提供一种规范的通信方式,以确保不同设备之间的互操作性。
二、协议结构MODBUS通讯协议采用主从结构,其中主机负责发起通信请求,从机负责响应请求并提供所需的数据。
通信过程中,主机通过发送请求帧来获取或设置从机的数据。
1. 物理层MODBUS通讯协议可以在不同的物理层上实现,如串口、以太网等。
在选择物理层时,需根据具体的应用场景和设备特性进行合理选择。
2. 帧格式MODBUS通讯协议的帧格式如下:- 起始位:一个起始位,用于标识帧的开始。
- 地址位:一个地址位,用于指定从机的地址。
- 功能码:一个功能码,用于指定所需的操作类型。
- 数据域:根据具体的功能码,用于传输数据。
- CRC校验:一个循环冗余校验,用于检测数据传输过程中的错误。
3. 功能码MODBUS通讯协议定义了一系列功能码,用于指定不同的操作类型。
常用的功能码包括:- 读取线圈状态:用于读取从机的线圈状态。
- 读取输入状态:用于读取从机的输入状态。
- 读取保持寄存器:用于读取从机的保持寄存器数据。
- 读取输入寄存器:用于读取从机的输入寄存器数据。
- 写单个线圈:用于设置从机的单个线圈状态。
- 写单个寄存器:用于设置从机的单个寄存器数据。
三、编程实现MODBUS通讯协议的编程实现可以通过不同的编程语言来完成。
下面以Python语言为例,介绍如何使用Python编写MODBUS通讯程序。
1. 安装依赖库首先,需要安装Python的MODBUS依赖库,如pymodbus等。
可以通过pip 命令进行安装。
2. 连接从机使用Python的MODBUS库,可以通过以下代码连接从机:```pythonfrom pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient# 创建串口连接client = ModbusSerialClient(method='rtu', port='/dev/ttyUSB0', baudrate=9600) # 连接从机client.connect()```3. 读取数据使用Python的MODBUS库,可以通过以下代码读取从机的数据:```python# 读取保持寄存器数据result = client.read_holding_registers(address=0, count=10, unit=1)# 解析数据if result.isError():print("读取数据失败")else:print("读取数据成功")for i in range(result.registers):print(f"寄存器{i}的值为:{result.registers[i]}")```4. 写入数据使用Python的MODBUS库,可以通过以下代码向从机写入数据:```python# 写入单个寄存器数据result = client.write_register(address=0, value=1234, unit=1)# 检查写入结果if result.isError():print("写入数据失败")else:print("写入数据成功")```四、总结本协议详细介绍了MODBUS通讯协议及编程实现。
Modbus通讯协议是一种在工业领域广泛使用的通信协议,用于在设备之间传输数据。
Modbus协议有多个变体,包括Modbus RTU(串行通信)和Modbus TCP(基于TCP/IP的通信)。
以下是一个简单的Modbus通讯协议模板,供参考:Modbus RTU 通讯协议模板:1. 起始符:Modbus RTU通讯以一帧二进制数据开始。
在串行通信中,通常使用起始符标志通讯的开始。
常见的起始符是11位的空闲时间。
2. 设备地址:Modbus RTU协议中,每个设备都有一个唯一的地址。
设备通过地址来区分通信的目标。
3. 功能码:描述要执行的操作的功能码。
常见功能码包括读取保持寄存器、写入单个寄存器、读取输入寄存器等。
4. 数据:数据字段包含读取或写入的数据。
数据的格式取决于功能码和具体的操作。
5. CRC 校验:使用CRC (循环冗余校验)进行数据校验,以确保通讯的完整性。
CRC通常包括两个字节。
6. 停止位:在Modbus RTU通讯中,停止位表示一个数据帧的结束。
通常有一个停止位。
Modbus TCP 通讯协议模板:1. Modbus TCP 头部:Modbus TCP通讯以TCP/IP帧开始。
头部包含源端口、目标端口等信息。
2. Modbus TCP 协议标识符:标识TCP报文中的Modbus协议。
通常为0。
3. 长度字段:描述Modbus数据的长度,以字节为单位。
4. 设备地址:Modbus TCP中,设备地址也包含在TCP报文的数据字段中。
5. 功能码:描述要执行的操作的功能码,与Modbus RTU相同。
6. 数据:数据字段包含读取或写入的数据。
数据的格式取决于功能码和具体的操作。
7. CRC 或校验字段:在Modbus TCP中,通常使用CRC或其他校验方法来确保通讯的完整性。
这是一个简化的模板,实际的Modbus通讯可能会涉及更多的细节和特定的实现。
使用Modbus协议时,请根据具体情况参考Modbus协议规范和设备文档。
Modbus 通讯协议编程1. 概述本协议旨在定义Modbus通信协议的编程规范和标准格式,以确保在Modbus通信中的数据传输的一致性和可靠性。
该协议适用于Modbus通信协议的编程实现,包括Modbus主站和从站的开发。
2. 协议版本当前协议版本为1.0,协议版本号为V1.0。
3. 协议规范3.1 Modbus通信协议Modbus通信协议是一种串行通信协议,用于在Modbus从站和Modbus主站之间进行数据传输。
该协议定义了数据传输的格式和规则,包括数据帧的结构、寻址方式、功能码等。
3.2 数据帧结构Modbus通信协议使用帧结构进行数据传输。
数据帧由起始符、地址码、功能码、数据字段、校验码和结束符组成。
具体的数据帧结构如下:起始符 | 地址码 | 功能码 | 数据字段 | 校验码 | 结束符-------|--------|--------|---------|-------|-------1字节 | 1字节 | 1字节 | N字节 | 2字节 | 1字节3.3 寻址方式Modbus通信协议支持两种寻址方式:基于物理地址的寻址和基于逻辑地址的寻址。
基于物理地址的寻址使用从站的物理地址进行寻址,基于逻辑地址的寻址使用从站的逻辑地址进行寻址。
3.4 功能码Modbus通信协议定义了一系列功能码,用于标识数据传输的类型和操作。
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。
4. 编程实现4.1 Modbus主站编程Modbus主站负责与从站进行通信,并发送请求命令和接收响应数据。
Modbus主站编程需要按照以下步骤进行:4.1.1 建立通信连接首先,建立与Modbus从站的通信连接。
通信连接可以通过串口、以太网等方式进行。
4.1.2 发送请求命令使用Modbus通信协议定义的功能码和数据格式,构建请求命令,并发送给从站。
请求命令中包括功能码、起始地址、数据长度等信息。
MODBU通讯协议及编程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ModBu s RTU协议简要介绍如下:、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MO DBUS 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。
当从机回送信息时,相当的地址码表明该信息来自于何处。
功能码:主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。
表1-1列出的功能码都有具体的含义及操作。
数据区:数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。
这些信息可以是数值、参考地址等等。
例如,功能码告诉从机读取寄存器的值,则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。
对于不同的从机,地址和数据信息都不相同。
错误校验码:主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。
有时,由于电子噪声或其它一些干扰,信息在传输过程中会发生细微的变化,错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不起作用。
这样增加了系统的安全和效率。
错误校验采用CRC -16校验方法。
注:信息帧的格式都基本相同:地址码、功能码、数据区和错误校验码。
2 .错误校验冗余循环码(CRC包含2个字节,即16位二进制。
CRC码由发送设备计算,放置于发送信息的尾部。
接收信息的设备再重新计算接收到信息的CRC码,比较计算得到的 CRC 码是否与接收到的相符,如果两者不相符,则表明出错。
CRC码的计算方法是,先预置16位寄存器全为1。
再逐步把每8位数据信息进行处理。
在进行CRC码计算时只用8位数据位,起始位及停止位,如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位,都不参与CRC码计算。
在计算CRC码时,8位数据与寄存器的数据相异或,得到的结果向低位移一字节,用 0填补最高位。
再检查最低位,如果最低位为1,把寄存器的内容与预置数相异或,如果最低位为0,不进行异或运算。
这个过程一直重复 8次。
第8次移位后,下一个 8位再与现在寄存器的内容相相异或,这个过程与以上一样重复8次。
当所有的数据信息处理完后,最后寄存器的内容即为CRC码值。
CRC码中的数据发送、接收时低字节在前。
计算CRC码的步骤为:预置16位寄存器为十六进制 FFFF(即全为1)。
称此寄存器为 CRC寄存器;把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器;把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位;如果最低位为0:重复第3步(再次移位);如果最低位为1: CRC寄存器与多项式 A 001( 1010 0000 0000 0001 )进行异或;重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理;最后得到的CRC寄存器即为CRC码。
3 •功能码03,读取点和返回值:仪表采用Modbus RTU通讯规约,利用通讯命令,可以进行读取点(“保持寄存器”)或返回值(“输入寄存器”)的操作。
保持和输入寄存器都是16位(2字节)值,并且高位在前。
这样用于仪表的读取点和返回值都是2字节。
一次最多可读取寄存器数是60。
由于一些可编程控制器不用功能码03,所以功能码03被用作读取点和返回值。
从机响应的命令格式是从机地址、功能码、数据区及CRC码。
数据区中的寄存器数据都是每两个字节高字节在前。
4 •功能码06,单点保存主机利用这条命令把单点数据保存到仪表的存储器。
从机也用这个功能码向主机返送信息。
二、编程举例下面是一个用 VC编写的ModBus RTU通讯的例子(一)、通讯口设置DCB dcb;hCom=CreateFile("COM1",GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,0,NULL,OPEN_EXISTING,0, NULL);if(hCom==INVALID_HANDLE_VALUE) {MessageBox("createfile error,error");} BOOL error=SetupComm(hCom,1024,1024);if(!error)MessageBox("setupcomm error"); error=GetCommState(hCom,&dcb);if(!error)MessageBox("getcommstate,error");dcb.BaudRate=2400; dcb.ByteSize=8;读取zxnum 个通道数据 通讯故障处理等。
dcb.Parity=EVENPARITY;//NOPARITY; dcb.StopBits=ONESTOPBIT; error=SetCommState(hCom,&dcb); (二)、CRC 校验码计算 UINT crcvoid calccrc(BYTE crcbuf) {BYTE i;crc=crc Acrcbuf; for(i=0;i<8;i++) {BYTE TT; TT=crc &1; crc=crc>>1; crc=crc&0x7fff; if (TT==1) crc=crcA0xa001; crc=crc&0xffff; } }(三) 、数据发送zxaddr=11;// 读取地址为11的巡检表数据 zxnum=10;〃 读取十个通道的数据 writebuf2[0]=zxaddr; writebuf2[1]=3; writebuf2[2]=0; writebuf2[3]=0; writebuf2[4]=0; writebuf2[5]=zx num; crc=0xffff;calccrc(writebuf2[0]); calccrc(writebuf2[1]); calccrc(writebuf2[2]); calccrc(writebuf2[3]); calccrc(writebuf2[4]); calccrc(writebuf2[5]); writebuf2[6]=crc & 0xff; writebuf2[7]=crc/0x100;WriteFile(hCom,writebuf2,8,&comnu m,NULL); (四) 、数据读取ReadFile(hCom,writebuf,5+zx nu m*2,&comn um,NULL);〃 可增加错误处理程序,如地址码错误、CRC 码错误判断、MODBU通讯协议简介一、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。
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。
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。
控制器通信使用主一从技术,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。
2、在其它类型网络上转输在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。
这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。
提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。
在消息位,Modbus协议仍提供了主一从原则,尽管网络通信方法是对等”如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。
同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。