艾默生逆变模块MODBUS协议

一、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。

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-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做出相应反应。

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。

艾默生PLC在变频器网络控制中的通信程序设计本文通过艾默生PLC和多台变频器组网通信控制编程（以MODBUS协议方式）为例，说明PLC和多台变频器网络控制的通信程序的设计方法。

Serves to illuminate design of communication program based on PLC and multi converter network control, by taking the match under MODBUS mode关键词：艾默生PLC，变频器，MODBUS协议，连续命令序列，随机命令序列KEY WORDS：EMERSON PLC，INVERTER，MODBUS PROTOCOL，a series of orders，incidental orders引言随着PLC技术的不断发展，越来越显示其强大的核心控制功能，PLC和其他设备之间的连接已经从比较烦琐的传统I/O方式向越来越受欢迎的简洁先进的通信方式过渡，不仅为设计者节省了大量的硬件成本，更能为远程控制，组网提供了可能，使控制系统更加无缝地融为一体。

本文主要通过艾默生PLC和多台变频器组网通信（以MODBUS协议方式）为例，说明PLC和多台变频器网络控制的通信程序的设计方法。

一、MODBUS协议简要介绍Modbus协议由美国著名的MODICON公司提出，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，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，它已经成为一通用工业标准。

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：IPC，HMI，PLC等；典型的从设备：各种仪表，PLC，变频器等。

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。

1、概述本文描述了电力电源逆变模块使用的Modbus通讯规约，应用于逆变模块与上级监控设备之间的通信。

2、适用范围规约兼容于艾默生网络能源有限公司开发的逆变模块，是开发、测试电力电源逆变模块通讯软件的依据。

3、参考文献Modico n Modbus Protocol Refere nee Guide PI-MBUS-300 Rev.J4、物理接口RS485/RS232 （可选），波特率9600,字符格式采用奇校验位、8位数据位、1 位停止位（081）的异步串行通讯格式，数据应答时间＜100ms,（数据应答时间是指上位机发送完查询数据包的最后一个字节与接收到逆变器应答的第一个有效字节之间的时间）。

5、帧结构 ________________________________________________________8Bit地址| 8Bit功能码| nX8Bit数据| 16BitCRC校验码采用Modbus规约的RTU （Remote Termi nal Un it）方式，每个字节以2个十六进制数, 有效的数据范围为0~9, A~F。

地址指逆变模块的地址，范围：185~204 （通过按键界面设置，详见液晶操作说明）功能码逆变模块只支持功能码03 （读数据）数据上报或下设的数据，按寄存器（数据地址）进行发送，每一个寄存器由两个字节组成，关于寄存器号的定义，请参阅附录A oCR校验码CRC （Cyclical Redundancy Check）对地址、功能码和数据进行校验，由两字节组成，CRC由传输设备生成，附加在数据帧中，如果由接收到数据计算出来的校验和与附加在数据后的校验和不一致，则有错误发生。

关于CRC生成函数，请参阅附录B内容。

6、命令解释6.1查询数据，功能码03 上位机发送数据查询命令信息帧，逆变模块接收到正确的查询命令后，对命令进行响应回送数据给上位机。

格式如下：查询命令帧格式逆变模块响应帧格式注意：上位机可以一次查询一个寄存器的数据也可一次查询几个寄存器数据，另外可以从任意有效地址开始查询寄存器数据（注意合理的起始地址和查询个数）。

1、概述本文描述了电力电源逆变模块使用的Modbus通讯规约，应用于逆变模块与上级监控设备之间的通信。

2、适用范围规约兼容于艾默生网络能源有限公司开发的逆变模块，是开发、测试电力电源逆变模块通讯软件的依据。

3、参考文献Modicon Modbus Protocol Reference Guide PI-MBUS-300 Rev.J 4、物理接口RS485/RS232（可选），波特率9600，字符格式采用奇校验位、8位数据位、1位停止位（O81）的异步串行通讯格式，数据应答时间<100ms,（数据应答时间是指上位机发送完查询数据包的最后一个字节与接收到逆变器应答的第一个有效字节之间的时间）。

5、帧结构采用Modbus规约的RTU（Remote Terminal Unit）方式，每个字节以2个十六进制数，有效的数据范围为0~9，A~F。

地址指逆变模块的地址，范围：185~204（通过按键界面设置，详见液晶操作说明）功能码逆变模块只支持功能码03（读数据）数据上报或下设的数据，按寄存器（数据地址）进行发送，每一个寄存器由两个字节组成，关于寄存器号的定义，请参阅附录A。

CRC校验码CRC（Cyclical Redundancy Check）对地址、功能码和数据进行校验，由两字节组成，CRC由传输设备生成，附加在数据帧中，如果由接收到数据计算出来的校验和与附加在数据后的校验和不一致，则有错误发生。

关于CRC生成函数，请参阅附录B内容。

6.命令解释6.1查询数据，功能码03上位机发送数据查询命令信息帧，逆变模块接收到正确的查询命令后，对命令进行响应回送数据给上位机。

格式如下：查询命令帧格式逆变模块响应帧格式注意：上位机可以一次查询一个寄存器的数据也可一次查询几个寄存器数据，另外可以从任意有效地址开始查询寄存器数据(注意合理的起始地址和查询个数)。

附录A数据地址定义上位机如果读取设备不支持的数据地址或不存在的数据地址，设备不响应。

VersaMax模块化I/O和控制00813-0106-0112VersaMax模块化I/O和控制Data Sheet 2020年6月艾默生VersaMax产品具有多功能性。

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SCU+监控模块后台通讯协议第1页共39页SCU+监控模块后台通讯协议(电总)艾默生网络能源有限公司修改日期修订版本描述修改人2012-02-04初稿2015-2-28 1.01增加读取直流电表信息协议命令：A1.2.3.15读取DCEM信息1范围 (5)2引用标准 (5)3定义、符号和缩略语 (5)3.1监控模块SM(supervision module) (5)3.2监控单元SU(supervision unit) (5)3.3监控站SS(supervision station) (5)3.4监控模块SCU(StandardControl Union) (6)4监控内容 (6)4.1开关电源系统的交流配电屏数据 (6)4.2开关电源系统的整流模块数据 (6)4.3开关电源的直流配电屏数据 (6)5物理接口 (6)6通讯方式 (7)7信息类型及协议的基本格式 (7)7.1信息类型 (7)7.2协议的基本格式 (7)7.2.1符号表 (7)7.2.2返回码RTN定义表 (8)7.3数据格式 (8)7.3.1基本数据格式 (8)7.3.2LENGTH数据格式 (9)7.3.3CHKSUM数据格式 (9)7.3.4INFO数据格式 (10)8编码表 (11)8.1编码分配及分类 (11)8.2开关电源系统 (12)9附录A：通信协议 (14)A1.1特别说明 (14)A1.1.1DATAFLAG说明 (14)A1.1.2对未监测项的处理 (14)A1.1.3用户自定义遥测数 (14)A1.2命令详解 (14)A1.2.1交流屏数据 (14)A1.2.2整流模块 (21)A1.2.3直流配电系统 (27)SCU+监控模块后台通讯协议（电总）1范围本文规定了通信局(站)内为实现集中监控而使用的通信电源设备在设计制造中应遵循的通讯协议，同时规定了通信局（站）电源、环境集中监控管理系统中监控模块和监控单元之间的通讯协议。

SPM监控模块后台Modbus通讯协议艾默生网络能源有限公司目次1 概述 (3)2 监控内容 (3)2.1 模拟量数据 (3)2.2 告警量数据 (3)2.3 系统设置量数据 (3)2.4 支路设置量数据 (3)3 物理接口 (3)3.1 串行通讯口 (3)3.2 信息传输方式 (3)3.3 数据传输速率 (3)3.4 通讯方式 (3)4 SPM Modbus数据帧格式 (3)4.1 信息类型 (3)4.2 FC3/FC4块读取 (4)4.3 FC6字写入 (5)4.4 FC16块写入 (5)4.5 异常反馈帧 (6)5 后台通信部分 (8)5.1 按支路获取模拟量数据 (8)5.1.1按支路获取地址范围限制说明 (10)5.1.2 省略部分说明 (10)5.2 按类型获取模拟量数据 (11)5.2.1 按类型获取地址范围说明 (12)5.2.2 省略部分说明 (12)5.3 主要模拟量数据 (13)3.4.1 主要模拟量说明 (13)3.4.2 省略部分说明 (13)5.4 获取告警量数据 (14)5.4.1 告警量说明 (17)5.4.2 主路告警量说明 (17)5.4.3 采集板就绪状态告警说明 (17)5.2.4 系统告警量说明 (17)5.4.5 支路告警量说明 (17)5.4.6 省略部分说明 (17)5.5 获取系统设置量数据 (19)5.5.1 采集板有效状态说明 (19)5.5.2 输出干接点触发告警说明 (20)5.5.3 输入干接点正常状态说明 (21)5.6 获取支路设置量数据 (22)5.6.1 省略部分说明 (22)5.7 获取SPM总告警状态 (23)1 概述本文规定了SPM监控模块与后台监控软件之间的通讯协议。

2 监控内容2.1 模拟量数据具体监控量见下文表格2.2 告警量数据具体监控量见下文表格2.3 系统设置量数据具体监控量见下文表格2.4 支路设置量数据具体监控量见下文表格3 物理接口3.1 串行通讯口采用RS485/ RS2323.2 信息传输方式为异步方式，起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验3.3 数据传输速率2400 bps, 4800 bps, 9600bps默认：9600bps3.4 通讯方式监控站后台与SPM监控模块的通讯也为主从方式，监控站后台是上位机，SPM监控模块是下位机4 SPM Modbus数据帧格式4.1 信息类型信息分两种类型:（1）由主机发出到从机的命令信息（简称命令信息）（2）由从机返回到主机的响应信息（简称响应信息）4.2 FC3/FC4块读取NODE FUN ID(start) NR CRC1 bin 1 bin2 bin 2 bin 2 binNODE MODBUS节点号FUN 功能号，FC3=3，FC4=4ID(start) 所查询数据区的ID首址，必须是以上表格定义了的ID，先发送高位地址，再发送低位地址NR 所查询数据区的ID个数，先发送高位字节，再发送低位字节CRC 校验和，H-L方式NODE FUN NR_BYTE DATA CRC1 bin 1 bin 1 bin n bin2 binNODE MODBUS节点号FUN 功能号，FC3=3，FC4=4NR_BYTE 反馈数据DATA的字节个数，等于NR的两倍DATA 反馈数据区，长度等于NR_BYTE，每个数据先发送高位字节，再发送低位字节CRC 校验和，H-L方式FC3块读取例子：FC4块读取例子：4.3 FC6字写入查询帧：NODE FUN ID DATA CRC1 bin 1 bin2 bin 2 bin 2 binNODE MODBUS节点号FUN 功能号，FC6=6ID 所写入数据的ID地址，必须是以上表格定义了的ID，先发送高位地址，再发送低位地址DATA 所写入的数据，先发送高位数据字节，再发送低位数据字节CRC 校验和，允许H-L/L-H两种方式反馈帧：(原样返回)NODE FUN ID DATA CRC1 bin 1 bin2 bin 2 bin 2 binNODE MODBUS节点号FUN 功能号，FC6=6ID 所写入数据的ID地址，必须是以上表格定义了的ID，先发送高位地址，再发送低位地址DATA 所写入的数据，先发送高位数据字节，再发送低位数据字节CRC 校验和，允许H-L/L-H两种方式FC6块写入例子：4.4 FC16块写入查询帧：NODE FUN ID(start) NR NR_BYTE DATA CRC1 bin 1 bin2 bin 2 bin 1 bin n bin 2 binNODE MODBUS节点号FUN 功能号，FC16=16ID(start) 所写入数据区的ID首址，必须是以上表格定义了的ID，先发送高位地址，再发送低位地址。

SmartShine系列逆变器后台MODBUS对外通讯协议目录1.概述.................................................................................................................................. ４1.1协议概述............................................................................................................ ４1.2适用范围............................................................................................................ ４1.3引用标准............................................................................................................ ４2底层协议...................................................................................................................... ４2.1物理接口............................................................................................................ ４2.2数据传输速率.................................................................................................... ４2.3字符格式............................................................................................................ ４2.4响应时间............................................................................................................ ５3通讯方式...................................................................................................................... ５3.1网络拓扑............................................................................................................ ５3.2通讯的建立........................................................................................................ ５4应用层数据包/帧格式定义 ........................................................................................ ５4.1信息类型............................................................................................................ ５4.2FC3块读取........................................................................................................ ５4.3FC6字写入........................................................................................................ ６4.4FC16块写入...................................................................................................... ７5命令/响应信息详解 .................................................................................................... ８5.1遥测.................................................................................................................... ８5.1.1 模拟量.................................................................................................... ８5.1.2 电能数据................................................................................................ ９5.2 遥信.................................................................................................................... ９5.2.1状态......................................................................................................... ９5.2.2告警..................................................................................................... １１5.3 系统信息........................................................................................................ １５5.3.1 厂家信息....................................................................................................... １５5.3.2 协议版本....................................................................................................... １５5.5 遥调................................................................................................................ １５5.6 遥控................................................................................................................ １６6 附录................................................................................................................ １６1.概述1.1协议概述本文规定了SmartShine系列光伏逆变器系统与后台监控软件的通讯协议。

MODBUS协议详细讲解在工业自动化控制领域，MODBUS 协议是一种广泛应用的通信协议。

它就像是一座桥梁，让不同的设备能够相互理解和交流，实现高效的数据传输和协同工作。

MODBUS 协议诞生于 1979 年，由 Modicon 公司（现为施耐德电气的一部分）开发。

经过多年的发展和完善，它已经成为了工业控制领域的标准之一。

MODBUS 协议主要有两种传输模式：串行链路的 ASCII 模式和RTU 模式，以及基于 TCP/IP 的以太网模式。

在串行链路中，ASCII 模式使用 ASCII 字符来表示数据。

每个 8 位数据被拆分成两个ASCII 字符进行传输。

这种模式的优点是可读性强，但传输效率相对较低。

而 RTU 模式则直接传输二进制数据，传输效率高，但数据的可读性较差。

无论是 ASCII 模式还是 RTU 模式，它们都遵循特定的帧格式。

一个完整的帧通常包括地址域、功能码、数据域、错误校验码等部分。

地址域用于标识通信的从站设备；功能码则指定了要执行的操作，比如读取数据、写入数据等；数据域则包含了具体的操作数据；错误校验码则用于检测传输过程中是否出现错误。

在以太网模式下，MODBUS 协议通常运行在 TCP 协议之上，使用502 端口进行通信。

这种模式充分利用了以太网的高速和稳定性，能够实现更快速和可靠的数据传输。

MODBUS 协议支持多种数据类型，包括位（布尔型）、16 位整数、32 位整数等。

通过不同的功能码，可以实现对这些数据的读取和写入操作。

例如，功能码 01 用于读取线圈状态，功能码 02 用于读取离散输入状态，功能码 03 用于读取保持寄存器的值，功能码 04 用于读取输入寄存器的值，功能码 05 用于写入单个线圈，功能码 06 用于写入单个寄存器，功能码 15 用于写入多个线圈，功能码 16 用于写入多个寄存器。

在实际应用中，MODBUS 协议的优势非常明显。

首先，它具有良好的开放性和通用性，几乎所有的工业控制设备都支持该协议，这使得不同厂家的设备能够轻松地集成在一起。

1协议总论：
1.1协议概述
本文制定了我公司太阳能KSG10K电源与PC通信的协议规范，本规范是MODBUS协议的子集.有关MODBUS协议标准规范在本文中未作描述，请参考标准MODBUS RTU协议格式：见。

1.2通信接口
串行通信口采用标准的RS485。

信息传输方式为异步方式，起始位 1 位，数据位 8 位，停止位 1 位，无校验位。

数据传输波特率默认使用 9600bps，2400/4800/9600可选。

传输采用“big-Endian”，比如传输0x1234，先发送0x12，再发送0x34.
1.3通信方式
PC(主机)与逆变器(从机)采用主从单工通讯方式，最多可有32个从机挂接到485总线上，主机轮询每个从机.若从机无响应或接收到响应的错误信息，则认为本次通信过程失败。

2信息指令及信息地址表：
2.1协议帧
2.2 协议帧说明
2.3.1 ID
从机(模块电源)地址，值范围0-32。

0为广播地址，在Modbus总线上从机地址是唯一的。

2.3.2 FUNC
功能码。

艾默生485监控卡ModbusYDN23通讯卡pex空调后台通讯配置技术指导P E X后台通讯配置技术指导一．P E X后台通讯配置－板卡图485 Modbus/YDN23 通讯卡编码 03027641TCP/IP SNMP 通讯卡编码 03027640二．P E X后台通讯配置SNMP协议转换卡，提供网络接口，提供MIB库，且可通过IE浏览数据。

－Modbus协议转换卡，给后台提供RS485接口的Modbus协议。

－YDN23协议转换卡，给后台提供RS485接口的电总协议。

正在开发中1.P E X后台通讯配置－装配图2.P E X后台通讯配置－电气原理图3.P E X后台通讯配置－板卡配置和设置RS485卡和TCP/IP卡要和后台监控系统通讯必须进行设置，所有设置通过计算机的RS232口和板卡连接，通过Windows自带的超级终端进行设置，超级终端的设置如下：4.P E X后台通讯配置－R S485卡配置和设置1). 超级终端和RS485卡连接后，按回车键出现如下界面：2). 按1出现如下界面3). 按1出现如下界面，再输入1，选择Modbus协议，然后回车：4). 按3，输入通讯卡和后台通讯的ID按4出现如下界面，输入1/2/3选择和后台通讯的波特率，然后回车：5).按ESC键退出到主界面下，按x保存设置，并重启动通讯卡：6). 在主界面下，按4可查看通讯卡和PEX空调的通讯状态，正常：5.P E X后台通讯配置－T C P/I P卡配置和设置1). 超级终端和TCP/IP卡连接后，按回车键出现如下界面：2). 按2键出现如下界面：3). 按1键出现如下界面，输入相应的数字配置IP，子网掩码Subnet Mask，网关Gateway，这3个参数一般需要客户给出，第二项一般要设置成静态地址Static，如果客户网络是自动分配地址，则选择DHCP，则IP，Subnet Mask和Gateway不需要设置：4). 按ESC键退出到主界面，按x键保存设置，并重启动通讯卡：5).在主界面下，按5可查看通讯卡和PEX空调的通讯状态，正常：6.P E X后台通讯配置－组网示意图。

艾默生系列PLC与EV1000和EV2000变频器MODBUS通讯一 MODBUS帧结构 (2)1．1 数据帧格式 (2)1．2 功能码 (2)1．3 控制参数 (3)1．4 EV2000/EV1000变频器控制字位定义 (4)二参数设置和注意事项 (6)2．1 参数设置 (6)2．2 注意事项 (6)2．3 接线方式 (6)三 程序注释 (7)3．1 变频器启动程序 (7)3．2 启动（带频率）程序 (8)3．3 设置频率程序 (10)3．4读频率程序 (12)3．5 变频器停止程序 (14)一 MODBUS 帧结构1．1 数据帧格式Modbus 支持RTU 和ASCII 方式，RTU 数据帧格式如下：MODBUS 报文Modbus 采用“Big Endian”编码方式，先发送高位字节，然后是低位字节。

举例：下面是请求帧为读取1号机的002参数的数据帧：地址 功能码 寄存器地址 读取字数 校验和 0x01 0x03 0x000x020x000x010x25 0xCA下面是为1号机的响应帧：地址 功能码 应答字节数 寄存器内容 校验和0x010x030x020x130x880xB50x12注明：ContrStar （EMERSON PLC 编程软件）里的MODBUS 指令执行时自动加校验码（使用CRC 校验情况下），用户不需计算校验和。

如果用LRC 校验时，在发送MODBUS 指令时，请加检验码。

1．2 功能码Modbus最主要的功能是读写参数，不同的功能码决定不同的操作请求。

与变频器通信时主要用以下功能码操作： 功能码 功能码意义0x03 读取单个寄存器，如读取变频器运行状态参数 0x06 改写单个寄存器, 如给变频器写频率器 0x10改写多个寄存器，如带频率启动变频器功能码说明：03功能码读取寄存器是读取从站的数据（字）寄存器值，（最多可以有125个数据寄存器）。

不支持广播。

（1） 请求帧起始地址元件个数Address （地址）Function Code （功能码）（03H ）H L H L 校验码 (CRC 或LRC)（2）响应帧Read data 读取的数据No.1 Read data 读取的数据No.n Address（地址） Function Code （功能码） （03H ）Number of byte read 读取的元件个数（字节数）（n ）H L••• •••H L校验码 (CRC 或LRC)功能码06（写单寄存器）强置（写）单寄存器是向从站写入字元件值，与编程协议的强制不同。