上位机MODBUS通信

摘要随着微电子技术和计算机术的进步,可编程控制器以其可靠性高、抗干扰强、开发周期短，已经成为一种较为普及的、适应多种应用环境的工业控制器。

现已从最初的简单顺序控制、逻辑控制发展到可进行模拟量控制、位置控制，特别是PLC与PLC、PLC与计算机通信功能的实现，可组成多级控制系统，形成工厂自动化网络。

PLC可以多种方式如直接采用现有的组态监控软件与上位监控机通信，但针对小规模的控制系统，找到一种高性价比的通信方法，具有积极的实际意义。

本文就是讨论如何利用Modbus通信协议来实现施耐德电器公司的NanoPLC与上位监控PC机的通信。

关键词 modbus；plc；自动化网络；pc1硬件描述及串口设置1.1 接口电路设计PLC与PC间实现通信，可使二者互补功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又可靠，而PC机在图形显示、数据处理、打印报表以及中文显示等方面有很强的功能。

因此，各PLC制造厂家纷纷开发了适用于本公司的各种型号PLC机通信的接口模块，不同的通信方式，有着不同的成本价格和不同的适用范围。

NanoPLC的CPU单元本身带有1个RS-485扩展口,可不配备专用通讯模块，而通过此接口与上位机进行串行通信。

在此介绍一种通过PLC的RS485扩展口与PC机的RS-232串行口进行通信的方法。

由于NanoPLC的扩展口采用RS-485标准，RS485是RS422的变型。

RS422为全双工，可同时发送与接收;RS485则为半双工，在某一时刻，1个发送另1个接收。

RS485是一种多发送器的电路标准，允许双导线上1个发送器驱动32个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器。

而计算机的串行口采用RS-232标准。

因此，作为实现PLC与计算机通信的接口电路，必须将RS-485标准转换成RS-232标准。

我们利用SC-485转换器实现RS485与RS232之间的转换。

转换电路如图1所示。

图1 RS485与RS232转换电路图1.2 PLC串行口设置施耐德的NanoPLC对通信参数的设置通过设置扩展口来实现，系统采用PC 机作为Modbus通信网络主站，NanoPLC作为从站。

MODBUS_RTU通讯规约（本协议采用主从问答方式）一、通讯数据的类型及格式：上位机为主机，LM311T为从机。

从机采用中断方式接收数据，查询方式发送。

异步串行通讯， RS-485接口，半双工，1位起始位，1位或2位停止位，8位数据位；1位校验位（奇或偶），波特率9600BPS或19200BPS。

采用MODBUS－RTU通信协议。

●通讯数据（信息帧）格式数据格式：地址码功能码数据区错误校检数据长度：1字节1字节N字节16位CRC码（2字节）1.1 地址码：地址码是每次通讯信息帧的第一字节（8位），从1到255。

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信息。

当从机回送信息时，回送数据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，而从机返回的地址码表明回送的从机地址。

1.2 功能码：功能码是每次通讯信息帧传送的第二个字节。

ModBus通讯规约可定义的功能码为1到127。

继电保护设备仅用到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应执行什么动作。

作为从机响应，从机返回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并且已进行相关的操作。

1.3 数据区：数据区包括需要由从机返送何种信息或执行什么动作。

二、MODBUS点表：MODBUS存储区以0XXXX，1XXXX，3XXXX，4XXXX标识，具体情况见下表：存储区标识名称类型读/写存储单元地址0XXXX 线圈位写00001－000021XXXX 开关量输入位读10001－100113XXXX 输入寄存器字只读30001－301454XXXX 保持寄存器字读写40001－40028其中，00001为合闸线圈地址，00002为分闸线圈地址。

1表示合，0表示分。

10001－10011为11个输入开关量的地址。

对应位中1表示合，0表示分。

L M311T点表如下：实时参数区寄存器内容MODBUS地址处理方式说明I/IM 30001 /10 电动机额定电流百分比Ia 30002 D1 A相电流Ib 30003 D1 B相电流Ic 30004 D1 C相电流IE 30005 D1 零序电流Δ% 30006 /10 电流不平衡度I1 30007 D1 正序电流I2 30008 D1 负序电流累计运行时间30009 直接转换累计运行时间电机起动次数30010 直接转换电机起动次数开关量状态30011 直接转换G8报警标志30012 直接转换G7电动机状态直接转换G7说明：当装置类型号为0X41H时，即LM-310T时，数据内容无效，作为备用。

仪表与上位机ModbusRTU通讯协议1、接口规格为与PC机或PLC编控仪联机以集中监测或控制仪表，仪表提供RS232、RS485两种数字通讯接口，光电隔离，其中采用RS232通讯接口时上位机只能接一台仪表，三线连接，传输距离约15米；采用RS485通讯接口时上位机需配一只RS232-485的转换器，最多能接64台仪表，二线连接，传输距离约一千米。

2、通讯协议(适合本厂所有1～16路仪表)（1）通讯波特率为1200、2400、4800、9600四档可调，数据格式为1个起始位、8个数据位，1个停止位，无校验位。

（2）上位机读一个参数（2字节）仪表编号功能代码(03)参数首地址读取的字数（0001）CRC161byte1byte2byte2byte2byte（3）仪表返回（2字节）：仪表编号功能代码(03)读取的字节数（02）参数值CRC161byte1byte1byte2byte2byte（4）上位机写一个参数（2字节）及仪表返回（2字节）（帧格式相同）:仪表编号功能代码(6)参数首地址参数值CRC161byte1byte2byte2byte2byte(5)参数代码及地址见仪表说明书通道显示值地址：1通道：1001H2通道：1002H3通道:1003H4通道：1004H5通道：1005H6通道：1006H7通道：1007H8通道：1008H9通道：1009H10通道：100AH11通道：100BH12通道：100CH13通道：100DH14通道：100EH15通道:100FH16通道：1010H(6)仪表主控输出状态地址：1通道：1101H2通道：1102H3通道:1103H4通道：1104H5通道：1105H6通道：1106H7通道：1107H8通道：1108H9通道：1109H10通道：110AH11通道：110BH12通道：110CH13通道：110DH14通道：110EH15通道:110FH16通道：1110H(7)仪表报警输出状态地址:1200HD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0 AL16AL15AL14AL13AL12AL11AL10AL9AL8AL7AL6AL5AL4AL3AL2AL13.1).上位机对仪表写数据的程序部分应按仪表的规格加入参数限幅功能，以防超范围的数据写入仪表，使其不能正常工作，各参数代码及范围见《仪表说明书》2).上位机发读或写指令的间隔时间应大于或等于0.2秒，太短仪表可能来不及应答3).仪表未发送小数点信息，编上位机程序时应根据需要设置4).测量值为32767（7FFFH）表示HH（超上量程），为32512（7F00H）表示LL（超下量程）5).除了CRC校验字节低位在前外,其它所有双字节均高位在前，。

易语言串口通讯modbus协议模块上位机必备例子源代码1.引言1.1 概述在编写易语言串口通讯modbus协议模块上位机必备例子源代码之前，我们首先需要了解一些基本概念和背景知识。

本文介绍了该例子的目的和结构，以及引言、正文和结论三个主要部分的内容。

1.1概述Modbus协议是一种常用的串行通信协议，广泛应用于工业自动化领域。

它被设计用于在不同设备之间进行数据传输和通信。

Modbus协议简洁明了，易于实现和部署，因此被许多工业设备和上位机所采用。

易语言是一种面向过程的编程语言，易于学习和使用。

它提供了丰富的库和模块，方便我们进行串口通讯编程。

易语言的特点是语法简单易懂，同时也支持调用其他语言编写的DLL函数，可以实现更加复杂的功能。

本例子的目标是演示如何使用易语言编写一个串口通讯的Modbus 协议模块，并结合上位机的必备功能来实现数据的读写和显示。

在正文部分，我们将介绍Modbus协议的简要概述，包括其通信方式、数据格式、功能码等。

同时，我们还将介绍易语言中的串口通讯模块及其基本用法。

在结论部分，我们将提供一些实例源代码示例，以便读者更好地理解和使用这个例子。

此外，我们还将列举一些上位机必备的功能，以供读者参考和扩展应用。

通过这个例子，读者可以学习到如何使用易语言进行串口通讯编程，并了解Modbus协议在实际应用中的运用。

同时，读者也可以根据自己的需求和实际情况，对例子进行二次开发和改进，以适应不同的应用场景。

在下一节中，我们将详细介绍Modbus协议的相关知识，以便读者更好地理解本例子的内容和实现。

文章结构部分主要是对整篇文章的组织和安排进行介绍，以下是1.2 文章结构的内容：1.2 文章结构本文主要分为三个部分，包括引言、正文和结论，具体如下：1. 引言部分介绍了本文的概述、文章结构和目的。

在概述中，我们对易语言串口通讯modbus协议模块上位机必备例子源代码进行了简要介绍，指出了本文的主要内容和目标。

基于MODBUS协议信捷PLC与上位机通信在化工吸附分离系统中的应用化工吸附分离中，利用MODBUS通信协议将控制装置信捷PLC的数据上传到上位机PC，上位机通过VB编写的通信程序接收数据。

介绍了利用VB软件实现信捷PLC与PC的MODBUS通信的方法，并给出了通信协议和部分通信程序标签：MODBUS；信捷PLC；VB引言目前石化公司引进的芳烃联合装置，其中的化工吸附分离过程是一个比较复杂的过程，一旦过程发生故障，会引起产品质量问题。

为保证生产过程的安全稳定、必须实现生产过程的实时监控。

本控制系统底层系统下位机采用信捷XD3 PLC，上位机采用工控机，上下位机通过MODBUS协议实现通信[1]，在PC端能在用户界面上采集数据、数据处理及控制信号的产生与传输。

1 控制装置构成化工吸附分离底层控制装置中的下位机采用XD3-60RT-E，其任务是对化工吸附分离设备的进料出料进行控制，对过程进行监督，发生故障时上位机可以观察到，并且及时的进行报警工作。

上位机采用PC，利用VB开发的界面与PLC 实时通信，对对化工吸附分离设备进行实时监控。

XD3通过编程电缆与工业PC 进行通信。

2 通信协议PC与XD3 PLC的MODBUS通信，采用主从应答方式，PC为主机，PLC 为从机[2]。

PC根据化工过程中的需要向PLC发出读写命令，PLC在接收到PC 的指令后，回应PC的指令。

在PC中，必须根据MODBUS协议编写通信程序。

2.1 RTU模式通信格式采用MODBUS-RTU通信数据格式，当设备使用RTU模式在MODBUS串行链路通信，报文中每个8位字节含有两个4 位十六进制字符。

这种模式的主要优点是较高的数据密度，在相同的波特率下比ASCII 模式有更高的吞吐率。

每个报文必须以连续的字符流传送。

RTU模式帧检验域采用循环冗余校验（CRC）[3]。

4 结束语通过PC与XD3 PLC的MODBUS通信程序的设计方法，一台PC可以和很多台PLC进行通信，采集到不同PLC的数据，监控到不同PLC的运行情况。

#include <bur/plc.h>#include <bur/plctypes.h>#include <drv_mbus.h>#include <string.h>#define _AR_I386_AUTOMATION_STUDIO__LOCAL MBMOpen_typ MOpen;_LOCAL MBMaster_typ Master;_LOCAL MBMClose_typ MClose;_LOCAL MBMCmd_typ MCmd;_LOCAL BOOL fMOpen, fMaster, fMClose, fMCmd,execute;_LOCAL USINT ascii;_LOCAL UINT statusMOpen, statusMaster, statusMClose, statusMCmd,timeout,recordnum;_LOCAL UINT order[14];/*ÉèÖÃÉÏ´«Ë³Ðò*/_LOCAL UDINT ident,counter;_LOCAL STRING device[32],mode[32],config[32],danwei[10];/* modbus VAR */_LOCAL BOOL LocalMB0[6],LocalMB1[5];/*_LOCAL USINT data[150];*/_LOCAL INT EventMB0,EventMB1,EventMB3,EventMB4,*pEventMB4,LocalMB3[5],LocalMB4[15],LocalA[6],*pLocalMB4;_LOCAL INT LocaloMB4[15];_LOCAL UINT i;/*void ShunXu(void); */_INIT void master_init (void){/* modbus VAR */strcpy(&danwei[0], "C");pEventMB4 = &EventMB4;pLocalMB4 = &LocalMB4[0];EventMB0 = 1;EventMB1 = 1;EventMB3 = 1;EventMB4 = 1;i = 0;/* init for OPEN */ascii = 0; /* 0 = RTU / 1 = ASCII */#ifdef _AR_I386_AUTOMATION_STUDIO_strcpy(&device[0], "SL1.SS1.IF1");if (!ascii) strcpy(&mode[0], "PHY=RS485/BD=9600/PA=E/DB=8"); else strcpy(&mode[0], "PHY=RS232/BD=9600/PA=E/DB=7");#elsestrcpy(&device[0], "SL1.SS1.IF1");if (!ascii) strcpy(&mode[0], "RS232,9600,E,8,1");else strcpy(&mode[0], "RS232,9600,E,7,1");#endifstrcpy(&config[0], "mb_cmd");timeout = 500;for(i=0;i<14;i++){order[i]=i+1;}/* modbus - Slave OPEN */MOpen.enable = 1;MOpen.pDevice = (UDINT) &device[0];MOpen.pMode = (UDINT) &mode[0];MOpen.pConfig = (UDINT) &config[0];MOpen.timeout = timeout;MOpen.ascii = ascii;MBMOpen(&MOpen);statusMOpen = MOpen.status;if (!statusMOpen) ident = MOpen.ident;fMaster = 0;fMCmd = 0;fMClose = 0;}_CYCLIC void master_cyclic (void){if (fMOpen){/* modbus - Master OPEN */MOpen.enable = 1;#ifdef _AR_I386_AUTOMATION_STUDIO_strcpy(&device[0], "SL1.SS1.IF1");if (!ascii) strcpy(&mode[0], "PHY=RS485/BD=9600/PA=E/DB=8");else strcpy(&mode[0], "PHY=RS232/BD=9600/PA=E/DB=7"); #elsestrcpy(&device[0], "SL1.SS1.IF1");if (!ascii) strcpy(&mode[0], "RS232,9600,E,8,1");else strcpy(&mode[0], "RS232,9600,E,7,1");#endifMOpen.pDevice = (UDINT) &device[0];MOpen.pMode = (UDINT) &mode[0];MOpen.pConfig = (UDINT) &config[0];MOpen.timeout = timeout;MOpen.ascii = ascii;MBMOpen(&MOpen);statusMOpen = MOpen.status;if (!statusMOpen){ident = MOpen.ident;fMOpen = 0;fMaster = 0;fMCmd = 0;fMClose = 0;}else{ident = 0;fMOpen = 0;}}/*if (fMaster){*//* modbus - Master */Master.enable = 1;Master.ident = ident;MBMaster(&Master);statusMaster = Master.status;execute = Master.execute;recordnum = Master.recordnum;if (!statusMaster){fMaster = 1;counter++;}else if (statusMaster == 65535){fMaster = 1;}else{fMaster = 0;}for(i=0;i<14;i++){LocaloMB4[i]=LocalMB4[order[i]-1]; }}/*void ShunXu(void){if(a1==0||a1>=15) a1=1;if(a2==0||a2>=15) a2=2;if(a3==0||a3>=15) a3=3;if(a4==0||a4>=15) a4=4;if(a5==0||a5>=15) a5=5;if(a6==0||a6>=15) a6=6;if(a7==0||a7>=15) a7=7;if(a8==0||a8>=15) a8=8;if(a9==0||a9>=15) a9=9;if(a10==0||a10>=15) a10=10;if(a11==0||a11>=15) a11=11;if(a12==0||a12>=15) a12=12;if(a13==0||a13>=15) a13=13;if(a14==0||a14>=15) a14=14; }*/_EXIT void slave_exit (void) {MClose.enable = 1;MClose.ident = ident;MBMClose(&MClose);}。

modbus协议例子Modbus协议是一种通信协议，用于建立主从设备之间的通信连接。

它被广泛应用于工业自动化领域，用于实现设备之间的数据交换和控制操作。

下面将列举10个以Modbus协议为例的应用场景和使用方法。

1. 控制器与传感器的数据交换：Modbus协议可以用于控制器与传感器之间的数据交换。

控制器作为Modbus主机，通过Modbus协议读取传感器的数据，实现对传感器的监控和控制。

2. 设备与上位机的通信：Modbus协议可以用于设备与上位机之间的通信。

上位机作为Modbus主机，通过Modbus协议读取或写入设备的数据，实现对设备的控制和监测。

3. 远程数据采集系统：Modbus协议可以用于远程数据采集系统。

通过Modbus协议，可以实现对远程设备的数据采集和监控，方便实时获取设备状态和数据信息。

4. 工业自动化控制系统：Modbus协议广泛应用于工业自动化控制系统。

通过Modbus协议，可以实现对各个设备的数据采集、传输和控制，实现工业过程的自动化控制。

5. 电力监控系统：Modbus协议可以用于电力监控系统。

通过Modbus协议，可以实现对电力设备的实时监测和控制，提高电力系统的运行效率和安全性。

6. 楼宇自动化系统：Modbus协议可以用于楼宇自动化系统。

通过Modbus协议，可以实现对楼宇设备的集中控制和监测，实现楼宇的智能化管理。

7. 温湿度监测系统：Modbus协议可以用于温湿度监测系统。

通过Modbus协议，可以实现对温湿度传感器的数据采集和监测，方便实时获取环境温湿度信息。

8. 智能家居系统：Modbus协议可以用于智能家居系统。

通过Modbus协议，可以实现对智能家居设备的控制和监测，实现家居的智能化管理和控制。

9. 智能交通系统：Modbus协议可以用于智能交通系统。

通过Modbus协议，可以实现对交通设备的控制和监测，提高交通系统的运行效率和安全性。

10. 医疗设备监控系统：Modbus协议可以用于医疗设备监控系统。

Modbus通讯命令说明
仪表可以采用Modbus-RTU模式进行上位机通讯，协议格式为：8个数据位、1个停止位、无校验位，发送接收数据都是以十六进制格式进行。

1、发送数据格式
说明：
1）参数的通讯地址用一个字节表示时，对应A2位置，A1默认为00H。

2）03、04指令均为读命令，其中04对应的数据不可写入，03与06地址对应参数地址，一个读取、一个写入。

3）A1、A2与A3、A4组成两个双字节的数据，CRC校验码是一个双字节数据，所有的数据都是高位在前，低位在后。

4）03、04指令读取数据时，A1、A2为开始读取的地址，A3、A4为连续读取数据的个数。

5）06指令中，A1、A2需要写入数据的地址，A3、A4表示要写入的数据。

2、返回数据格式
1）06指令写入数据时，发送与返回的数据一致。

2）03、04指令返回时局格式
说明：返回数据字节数为：N*2
3、上位机连续下写数据位10指令，支持此指令的仪表有XM708、XM808、XM908、XM707P、XM808P、XM908P、XMH、XMA、XMS、XMT、XMJM。

10指令发送数据格式举例为：
附：
C# XOR CRC16 校验码计算类
C# 带多项式参数的 CRC16计算
C#超级通信调试工具[v1.0][全新发布]。