基于MODBUS协议的串口控件的实现
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modbus协议的用法(一)Modbus协议使用指南Modbus协议是一种用于通信和数据传输的工业标准协议。
它广泛应用于自动化系统中,允许设备之间进行数据交换。
以下是一些关于Modbus协议的用法和详细讲解。
Modbus协议概述Modbus协议是一种开放的通信协议,由Modicon公司于1979年开发。
它基于串行通信,支持多种传输方式,如串口、以太网和无线。
Modbus协议采用了主从结构,即一个主站控制多个从站。
数据传输时,主站发送查询指令给从站,从站返回相应的数据。
Modbus协议用途Modbus协议在工业自动化领域有广泛的应用,如监控系统、PLC控制器和传感器等。
以下是一些常见的Modbus协议用法:1.读取从站数据:主站可以通过读取功能码,从从站读取数据,如传感器的温度、湿度等。
2.写入从站数据:主站可以通过写入功能码,向从站写入数据。
例如,设置PLC的输出状态或控制器的参数。
3.设备间通信:Modbus协议可用于多个设备之间的通信。
主站可以发送查询指令给从站,并接收从站返回的数据。
4.网络通信:Modbus协议还可通过以太网进行通信。
使用TCP/IP协议的Modbus通信可实现远程监控和控制。
Modbus协议功能码Modbus通信中,功能码用于定义要执行的操作类型。
以下是常见的Modbus功能码:1.读取离散输入(功能码2):用于从从站读取离散输入的状态。
每个离散输入表示一个开关状态,如按钮的按下状态。
2.读取保持寄存器(功能码3):用于从从站读取保持寄存器中的数据。
保持寄存器是用于保存数据的存储区域。
3.写入单个寄存器(功能码6):用于向从站写入单个寄存器的值。
适用于控制器的参数设置。
4.写入多个寄存器(功能码16):用于向从站写入多个寄存器的值。
适用于批量写入数据。
Modbus协议传输方式Modbus协议支持多种传输方式,可根据需求选择。
以下是常见的Modbus传输方式:1.串口传输:使用RS-232或RS-485等串口进行通信。
基于CP341的Modbus RTU通信的设计与实现王海波【期刊名称】《工矿自动化》【年(卷),期】2009(035)008【摘要】文章提出了一种基于CP341的Modbus RTU通信的设计方案, 给出了硬件及软件的选择与配置, 并详细介绍了CP341与智能传感器之间数据通信程序的设计.该方案基于S7-300 PLC CP341串口通信模块的ASCII通信方式,采用Step 7编程实现了S7-300 PLC与智能传感器之间的Modbus RTU通信,解决了智能传感器Modbus RTU通信协议解析、CRC-16循环冗余校验在S7-300 PLC 中的实现、查询指令的发送及接收数据包的解析和存放等关键性问题.%The paper proposed a design scheme of Modbus RTU communication based onCP341, gave the selection and configuration of hardware and software, and introduced the design of data communication program betweenCP341 and intelligent sensor. The scheme uses Step 7 program to realize Modbus RTU communication between S7-300 PLC and intelligent sensor on the basis of ASCII communication mode of serial communication module of S7-300 PLC CP314, and resolves the key technologies such as analysis of Modbus RTU communication protocol of intelligent sensor, implementation of CRC-16 cyclic redundancy check in S7-300 PLC, sending of query instruction, and analysis and storage of receiving data packet.【总页数】3页(P89-91)【作者】王海波【作者单位】煤炭科学研究总院常州自动化研究院,江苏,常州,213015【正文语种】中文【中图分类】TN915.41【相关文献】1.基于CP341模块的MODBUS RTU 从站协议免驱动通信 [J], 王延年;陈红;高霞2.浙大DCS与Siemens CP341基于ModbusRTU协议通讯 [J], 杨利丰;吴智贤;熊伟;秦旭香3.基于CP341模块的MODBUS RTU免授权通讯的实现与应用 [J], 张翠平;宋文超;李根;付瑶;李古清4.免加密狗西门子CP341模块的ModbusRTU通信实现 [J], 熊田忠5.基于CP341的Modbus RTU通信与故障处理 [J], 刘金保; 周海丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
modbus协议代码Modbus协议是一种常用的通信协议,用于在工业控制系统中实现设备间的数据交换。
本文将介绍Modbus协议的基本原理和代码实现。
一、Modbus协议概述Modbus协议是一种主从式的通信协议,通过串行通信或以太网实现。
它定义了一种简单而有效的方式,用于在不同设备之间传输数据。
Modbus协议主要有两种模式:RTU和ASCII。
RTU模式使用二进制编码,而ASCII模式使用ASCII码编码。
Modbus协议主要包含读取和写入功能码,可以实现对设备寄存器的读取和写入操作。
二、Modbus协议数据结构Modbus协议的数据结构包括功能码、数据地址、数据长度和CRC校验等。
功能码用于标识读取或写入操作,数据地址用于指定设备寄存器的地址,数据长度用于指定读取或写入的数据长度,CRC校验用于保证数据的完整性。
三、Modbus协议读取操作在Modbus协议中,读取操作使用功能码03H。
通过发送读取请求,可以获取设备的寄存器值。
读取操作的数据结构包括从站地址、功能码、起始地址、寄存器数量和CRC校验等。
发送读取请求后,从站会返回对应地址的寄存器值。
四、Modbus协议写入操作在Modbus协议中,写入操作使用功能码06H或10H。
通过发送写入请求,可以向设备的寄存器写入数据。
写入操作的数据结构包括从站地址、功能码、数据地址、写入数据和CRC校验等。
发送写入请求后,从站会将数据写入对应地址的寄存器。
五、Modbus协议代码实现以下是使用Python语言实现Modbus协议读取操作的代码示例:```pythonimport serialimport struct# 创建串口对象ser = serial.Serial('COM1', 9600, timeout=0.5)# 读取寄存器的函数def read_registers(slave_addr, reg_addr, reg_num):# 构造读取请求request = struct.pack('>BBHH', slave_addr, 0x03, reg_addr, reg_num)# 发送请求并接收响应ser.write(request)response = ser.read(5 + 2 * reg_num)# 解析响应数据values = struct.unpack('>' + 'H' * reg_num, response[3:-2])return values# 读取从站地址为1,起始地址为0,寄存器数量为5的寄存器值values = read_registers(1, 0, 5)print(values)```以上代码示例中,首先创建了一个串口对象并打开COM1端口。
Modbus通信协议一、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。
modbus协议详解与案例演示Modbus协议是一种通信协议,旨在实现不同设备之间的数据传输。
在本文中,我们将深入探讨Modbus协议的工作原理、通信方式以及一些案例演示。
一、Modbus协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议,通常用于连接工业自动化设备,如传感器、PLC(可编程逻辑控制器)等。
它采用简单和高效的方式传输数据,以实现设备之间的数据交互。
Modbus协议主要分为两种模式:ASCII(American Standard Codefor Information Interchange)和RTU(Remote Terminal Unit)。
其中,ASCII模式通过ASCII码表示数据,而RTU模式使用二进制编码进行数据传输。
两种模式各有优劣,可以根据具体需求选择使用。
二、Modbus协议通信方式Modbus协议支持串行和以太网通信方式。
在串行通信中,常见的物理层连接方式有RS-232(串行通信接口)、RS-485(多点连接接口)等。
而以太网通信则使用TCP/IP协议。
在Modbus通信中,设备分为主设备(Master)和从设备(Slave)。
主设备负责发起通信请求,而从设备则响应主设备的请求并提供相应的数据。
三、Modbus协议数据结构在Modbus协议中,数据是以寄存器(register)的形式存储和传输的。
寄存器包括输入寄存器(Input Register)、离散输入寄存器(Discrete Input Register)、保持寄存器(Holding Register)和线圈(Coil)四种类型。
输入寄存器用于保存从设备读取的数据,而离散输入寄存器则记录设备的状态信息。
保持寄存器用于保存常驻数据,如温度、压力等,而线圈则用于控制设备的开关状态。
四、Modbus协议功能码功能码是Modbus协议中用于识别特定功能的标识符。
常用的功能码有读寄存器(03H)、写寄存器(06H)、写多个寄存器(10H)等。
modbusserialclient() 案例`ModbusSerialClient` 可能是用于Modbus 通信的一个库或者类的名称。
Modbus 是一种用于工业自动化领域的通信协议,它允许设备之间通过串行通信或网络通信进行数据交换。
在这里,我将提供一个简单的Python 示例,使用`minimalmodbus` 库创建Modbus 串口客户端。
首先,确保你已经安装了`minimalmodbus` 库。
你可以使用以下命令进行安装:```bashpip install minimalmodbus```然后,你可以使用以下示例代码创建一个Modbus 串口客户端:```pythonimport minimalmodbusimport time# 定义串口参数port = '/dev/ttyUSB0' # 根据你的系统和配置更改baudrate = 9600parity = 'N'stopbits = 1bytesize = 8# 创建Modbus 串口客户端instrument = minimalmodbus.Instrument(port, slaveaddress=1)instrument.serial.baudrate = baudrateinstrument.serial.parity = parityinstrument.serial.stopbits = stopbitsinstrument.serial.bytesize = bytesizetry:# 读取保持寄存器中的数据register_address = 0num_registers = 1value = instrument.read_register(register_address, num_registers)print(f"读取到的寄存器值: {value}")# 写入保持寄存器中的数据new_value = 123instrument.write_register(register_address, new_value)print(f"成功写入新的寄存器值: {new_value}")except minimalmodbus.ModbusException as e:print(f"Modbus 通信错误: {e}")finally:instrument.serial.close()```请确保替换`port`、`baudrate`、`parity`、`stopbits` 和`bytesize` 为你实际使用的Modbus 串口的配置。
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。
基于Modbus协议的DSP与触摸屏串口通讯
于镭;田家彩;亓玉刚
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)011
【摘要】近年来以DSP为核心处理器的运动控制得到快速的发展,在运动控制系统的设计上也越来越注重人性化设计.拥有人性化设计的运动控制系统具有易于操作、直观的优点.方便了工人对产品的使用掌握,有利于工作效率的提高.触摸屏以其使用、安装方便、人机界面友好等优点得到越来越多的应用.本文是在此基础上实现了基
于Modbus协议的DSP与触摸屏的串口通讯.
【总页数】2页(P24-25)
【作者】于镭;田家彩;亓玉刚
【作者单位】266042,青岛科技大学自主导航与智能控制研究所;266042,青岛科技大学自主导航与智能控制研究所;266042,青岛科技大学自主导航与智能控制研究所【正文语种】中文
【中图分类】TP202
【相关文献】
1.基于Modbus协议的触摸屏与多个称重仪表通信的研究与实现 [J], 郑文
2.单片机与触摸屏基于MODBUS协议通信的应用 [J], 黄月明
3.用DSP器件实现Modbus协议与GP触摸屏通讯 [J], 陈鑫;孙苓生;张明
4.基于MODBUS协议的单片机与触摸屏通讯接口设计 [J], 欧阳崇伟;杨秋萍;李疆
5.基于Modbus协议的单片机触摸屏通讯系统设计应用 [J], 刘永琦;曲鸣飞
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Modbus 通讯协议编程协议名称:Modbus通讯协议编程一、引言Modbus通讯协议是一种常用的工业自动化领域的通信协议,用于在不同设备之间进行数据传输和通信。
本文旨在详细介绍Modbus通讯协议的编程实现方法,包括协议的结构、数据格式、通信方式等内容。
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数据。
通信过程中,主机发送请求帧给从机,从机收到请求后进行处理并返回响应帧给主机。
三、数据格式1. 请求帧格式请求帧由以下几个部分组成:- 从机地址:一个字节,用于指定从机的地址。
- 功能码:一个字节,用于指定请求的功能。
- 数据域:根据功能码的不同而变化,用于传输数据。
- CRC校验:两个字节,用于对前面部分进行校验。
2. 响应帧格式响应帧由以下几个部分组成:- 从机地址:一个字节,用于指定从机的地址。
- 功能码:一个字节,用于指定响应的功能。
- 数据域:根据功能码的不同而变化,用于传输数据。
- CRC校验:两个字节,用于对前面部分进行校验。
四、通信方式Modbus通讯协议支持两种通信方式:串行通信和以太网通信。
1. 串行通信串行通信使用RS-232或RS-485等物理接口进行数据传输。
通信过程中,主机通过串口将请求帧发送给从机,从机接收到请求后进行处理并返回响应帧给主机。
2. 以太网通信以太网通信使用TCP/IP协议栈进行数据传输。
通信过程中,主机通过以太网将请求帧发送给从机,从机接收到请求后进行处理并返回响应帧给主机。
五、编程实现在进行Modbus通讯协议编程时,可以使用现有的编程语言和库来实现。
以下是一个简单的示例,使用Python语言和pymodbus库来实现Modbus TCP通信。
```python# 导入所需库from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient# 创建Modbus TCP客户端client = ModbusTcpClient('127.0.0.1', port=502)# 连接到从机client.connect()# 发送读取保持寄存器的请求result = client.read_holding_registers(address=0, count=10, unit=1)# 处理响应数据if result.isError():print("读取失败")else:print("读取成功")print(result.registers)# 断开连接client.close()```六、总结本文详细介绍了Modbus通讯协议的编程实现方法,包括协议的结构、数据格式、通信方式等内容。
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制MODBUS是一种常用的通信协议,用于实现不同设备之间的数据通信控制。
本文将介绍如何利用MODBUS协议实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制。
在使用MODBUS通信之前,需要先了解MODBUS协议的基本原理。
MODBUS协议基于主从式结构,其中PLC作为主站,变频器作为从站。
主站通过MODBUS协议发送指令给从站,从站接收并返回相应的响应数据。
通信过程中,需要指定从站的地址,以便主站能够正确地发送指令并接收响应。
在实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制之前,需要确保PLC和变频器支持MODBUS协议,并设置好相应的通信参数(例如波特率、数据位数等)。
通常情况下,PLC和变频器的通信参数需要事先配置好,以保证正常的通信连接。
一般来说,通过MODBUS协议实现PLC与变频器的通信控制需要以下几个步骤:1.确定PLC和变频器之间的物理连接方式,例如采用串口或以太网连接。
根据实际情况选择合适的连接方式。
2. 配置PLC的MODBUS通信模块。
在西门子PLC中,可以通过Step 7软件开发环境配置MODBUS通信模块。
配置时需要设置从站的地址、通信方式、通信参数等。
3.配置变频器的MODBUS通信参数。
ABB变频器通常具有自身的通信配置界面,可以通过该界面设置MODBUS通信参数,例如从站地址、波特率、数据位数等。
4.在PLC中编写相应的控制程序。
利用PLC的编程功能,编写控制程序实现与变频器的通信控制。
控制程序可以根据需要发送指令给变频器,并根据变频器的响应进行相应的处理。
5. 在控制程序中使用MODBUS函数块。
在PLC控制程序中使用MODBUS函数块来实现与变频器的通信。
具体可以使用MODBUS_Master_ReadCoils函数来读取开关量输出,使用MODBUS_Master_WriteSingleRegister函数来写入数据到变频器等。
Modbus通信协议教程协议名称:Modbus通信协议教程一、引言Modbus通信协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,广泛应用于监控系统、仪器仪表、PLC等设备之间的数据交换。
本教程旨在介绍Modbus通信协议的基本原理、通信方式、数据格式以及常见应用场景,帮助读者深入了解和掌握该协议。
二、Modbus通信协议概述1. 定义Modbus通信协议是一种基于主从结构的串行通信协议,用于实现不同设备之间的数据交换。
它采用简单、易于实现的结构,支持多种物理层和传输方式。
2. 主从结构Modbus通信协议中,通信双方分为主机(Master)和从机(Slave)。
主机负责发起通信请求,从机接收并响应请求。
3. 物理层和传输方式Modbus通信协议可以在不同的物理层上实现,如串口、以太网等。
传输方式包括RTU(Remote Terminal Unit)和ASCII(American Standard Code for Information Interchange)两种。
三、Modbus通信协议详解1. Modbus RTU协议Modbus RTU协议是一种基于二进制的传输方式,常用于串口通信。
它采用了CRC校验,具有较高的可靠性和抗干扰能力。
2. Modbus ASCII协议Modbus ASCII协议是一种基于ASCII码的传输方式,也常用于串口通信。
它通过将二进制数据转换为ASCII字符进行传输,相对于RTU协议,ASCII协议的传输速率较慢。
3. 数据格式Modbus通信协议中的数据格式包括功能码、数据域、校验码等部分。
功能码用于标识通信请求的类型,数据域用于携带数据信息,校验码用于检测数据传输的正确性。
4. 常见功能码Modbus通信协议定义了多种功能码,用于实现不同的通信功能,如读取寄存器、写入寄存器等。
常见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、写入单个寄存器等。
5. 通信流程Modbus通信协议的通信流程包括请求和响应两个阶段。
基于LabVIEW的Modbus ASCII串行通信的实现
王水鱼;李宁
【期刊名称】《陕西理工学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2008(24)2
【摘要】Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用协议,通过此协议,控制器之间、控制器经由网络和其他设备之间可以进行通信.由于此协议的简单和通用性,在工业控制系统中得到了广泛的应用.在介绍Modbus ASCII通信协议特点的基础上,详述了在LabVIEW软件平台上基于Modbus ASCII通信协议的上位机与下位机主从式串行通信的实现.
【总页数】4页(P31-33,38)
【作者】王水鱼;李宁
【作者单位】西安理工大学,自动化与信息工程学院,陕西,西安,710048;西安理工大学,自动化与信息工程学院,陕西,西安,710048
【正文语种】中文
【中图分类】TP311;TM561
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1.基于MODBUS协议的单片机与S7-200PLC串行通信的实现 [J], 张洁;马凤铭;徐颖
2.基于MODBUS协议的串行通信的设计与实现 [J], 周光宇;高为民;贺卫红
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5.基于Labview的Modbus通信协议串口上位机的实现 [J], 徐梦阳;李昂;赵峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
西门子串口通讯模块CP341装载MODBUS RTU从站协议
通讯的实现
李广园;周伟;王君元
【期刊名称】《产业与科技论坛》
【年(卷),期】2011(010)013
【摘要】新民、黑山5000KW加热炉项目中,利用西门子CP431通讯模块,通过RS485通讯方式以ModbusRTU协议上传数据,从站硬件配置为S7-300系列,软件STEP7 5.4.
【总页数】2页(P99-100)
【作者】李广园;周伟;王君元
【作者单位】中油管道机械制造有限公司;中油管道机械制造有限公司;中油管道机械制造有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于CP341模块的MODBUS RTU 从站协议免驱动通信 [J], 王延年;陈红;高霞
2.浙大DCS与Siemens CP341基于ModbusRTU协议通讯 [J], 杨利丰;吴智贤;熊伟;秦旭香
3.用西门子CP341实现Modbus RTU通讯 [J], 刘立新;张西中;王利民
4.基于ModbusRTU通讯协议的 Siemens CP341与Bently之间的通讯 [J], 刘焱
5.免加密狗西门子CP341模块的ModbusRTU通信实现 [J], 熊田忠
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
Modbus通信协议一、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。
modbus协议及modbusRTU的C51单片机程序modbus 协议及modbus RTU 的C51 单片机程序Modbus通讯协议Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
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。
当在网络上通信时,Modbus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,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。
Modbus 协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。
此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。
标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。
Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用Maser/Slave方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master 端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。
Modbus 协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。
另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave 站点断开后(如故障或关机),Master端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。
因此,Modbus协议的可靠性较好。
MODBUS通讯协议及编程协议概述:MODBUS是一种通信协议,用于在不同设备之间进行数据交换。
它是一种简单、易于实现的协议,广泛应用于工业自动化领域。
本协议旨在提供一种标准化的通信方式,以实现设备之间的数据传输和控制。
协议结构:MODBUS协议由两个主要部分组成:应用层和传输层。
1. 应用层:应用层定义了数据传输的格式和规则。
它包括以下几种功能码:- 读取线圈状态(功能码01)- 读取输入状态(功能码02)- 读取保持寄存器(功能码03)- 读取输入寄存器(功能码04)- 写单个线圈(功能码05)- 写单个保持寄存器(功能码06)- 写多个线圈(功能码15)- 写多个保持寄存器(功能码16)2. 传输层:传输层定义了数据的传输方式。
MODBUS协议支持串行通信和以太网通信两种方式。
- 串行通信:使用RS-232、RS-485等串行接口进行数据传输。
传输速率可根据实际需求进行配置。
- 以太网通信:使用TCP/IP协议进行数据传输。
通过以太网接口连接设备,实现高速、远距离的数据传输。
编程实现:在使用MODBUS协议进行编程时,需要根据具体设备的通信接口和协议版本进行相应的配置和编程。
以下是一个基本的编程示例:1. 初始化通信:在程序开始时,需要初始化通信接口和参数,包括串口的波特率、数据位、停止位等,或者以太网的IP地址和端口号。
2. 建立连接:使用MODBUS协议进行通信之前,需要建立连接。
对于串行通信,可以使用串口库函数进行连接;对于以太网通信,可以使用Socket库函数进行连接。
3. 发送请求:根据具体的功能需求,构造相应的请求报文,并发送给目标设备。
请求报文包括设备地址、功能码、起始地址、数据长度等信息。
4. 接收响应:等待目标设备的响应报文,并解析响应报文中的数据。
响应报文包括设备地址、功能码、数据等信息。
5. 处理数据:根据响应报文中的数据,进行相应的数据处理和逻辑控制。
可以使用编程语言提供的相关函数库进行数据解析和处理。
Modbus协议通信实例什么是Modbus协议?Modbus是一种常见的串行通信协议,用于在工业自动化领域中传输数据。
它最初由Modicon(现在的施耐德电气)公司于1979年开发,目的是在PLC(可编程逻辑控制器)和其他自动化设备之间进行通信。
Modbus协议采用简单的主从结构,其中一个设备作为主设备负责发送请求,其他设备则作为从设备响应请求。
通过Modbus协议,可以读取和写入数据寄存器、输入寄存器、线圈和离散输入等数据。
Modbus通信的基本概念寄存器(Registers)•数据寄存器:用于存储16位无符号整数值的寄存器。
•输入寄存器:类似于数据寄存器,但只能读取。
•线圈:用于存储布尔值(0或1)。
•离散输入:类似于线圈,但只能读取。
功能码(Function Codes)Modbus协议定义了一系列功能码,用于指定所需执行的操作类型。
常见的功能码包括:•读取数据寄存器:功能码03•写入单个线圈:功能码05•写入单个寄存器:功能码06•读取线圈:功能码01Modbus通信模式Modbus协议支持两种通信模式:RTU和ASCII。
RTU是最常用的模式,它使用二进制编码进行数据传输,并使用CRC(循环冗余校验)进行错误检测。
ASCII模式则使用可打印字符进行数据传输,并使用LRC(纵向冗余校验)进行错误检测。
Modbus协议通信实例为了更好地理解Modbus协议的应用,我们将通过一个简单的示例来说明如何使用Modbus协议进行通信。
假设我们有一个温度传感器连接到一个PLC,并且我们希望通过Modbus协议读取该传感器的温度值。
以下是一个基本的Modbus通信实例:1.首先,我们需要确定PLC的地址。
在Modbus协议中,每个设备都有一个唯一的地址,默认为1。
2.我们需要选择一个合适的串行通信接口,如RS485或RS232,并确保正确连接PLC和电脑。
3.在电脑上安装Modbus调试工具,如QModMaster或Simply Modbus。
网络与通信 文章编号:1008—0570(2008)07—3-0079-03
基于M O D B U S协议的串口控件的实现 The Realization of a Serial Port ActiveX Control Based on MODBUS Protocol (中科院高能物理研究所加速器中心防护组)余 杰 李铁辉 yU Jie LI Tie-hui
摘要:本文主要介绍了一个基于MODBUS协议的串口控件的实现。MODBUS协议是"-3今工业控制领域广为流行的协议。在 该协议的RTU传输模式下.数据帧的起始和结束是以时间间隔来决定的,该时间间隔非常的短。为了满足这一要求,在控件 的实现过程中利用了多线程和API函数。串口是计算机的标准接口之一,MODBUS协议常在串行链路上实现。 关键词:MODBUS协议;串口通信;控件 中图分类号:TP274 文献标识码:A
Abstract:In this paper,the realization of a serial port ActiveX control based on MODBUS protocol is introduced.MODBUS protocol is a popular protocol in industrial control field.Under the transfer-mode RTU of the protoco1.the start and end of a frame is decid· ed by interval which is very short.In order to satisfy the requirement,multiple threads and API function are used in the process of implementing the contro1.Serial port is one of standard interfaces of computer and MODBUS is usually realized on serial line. Key Words:MODBUS Protocol;Serial Port Communication;ActiveX control
引言 MODBUS是一种工业控制网络协议。由于它的简单和完全 开放而得到广泛的应用。目前已有许多厂商生产支持该协议的 自动化设备,此外,由于其完全免费开放,任何个人也可以开发 与此协议相兼容的设备。MODBUS协议属于OSI模型第七层的 应用层报文协议.其对OSI模型底层的网络并没有具体的要 求,目前能够支持MODBUS协议或总线的底层网络包括: 1)串行链路。 2)建立在以太网上的TCP/IP 3)MODBUS plus一种高速的令牌网 MODBUS?最早在串行链路上实现.也是目前实现最为广泛 的一种。
1 MoDBUS协议
MODBUS协议最早由MODICON公司为其生产的自动化设备 制定的通讯协议.后来逐渐被其它的厂商所采纳。自1979年以 来,已有数以百万的自动化设备的通讯协议采用该协议。 MODBUS协议建立在主,从结构的基础之上,系统中只有 个主机,一个或多个从机,每个从机有唯一的地址。主机和从 机的通讯以查询,应答的方式进行.主机构建并发送查询数据 帧,启动一次通信过程。所有的从机都将查看查询数据帧中的 地址.如果与本机的地址一致。则构建应答数据帧并发送给主 机,从而结束一次通讯过程。 MODBUS协议最重要的内容是对查询,应答数据帧格式的 规范,MODBUS数据帧的格式如表1所示:
余杰:研究生 基金项目:北京正负电子对撞机国家实验室资助 (BEPCII—UURP一346一HT265,2O06)
表1 MODBUS帧格式 对于查询帧.地址域表示主机要查询哪一个从机,功能码 通知从机应该执行何种操作.数据提供了为执行该种操作而需 要的一些附加信息。对于正常情况下的应答帧,地址域是本机 的地址.功能码与查询帧相同。数据是从机按要求提供给主机 的数据信息。 MODBUS协议有两种传输模式即RTU和ASCII模式,其 中RTU模式数据帧中的8位包括两个4位16进制字符,相对 于ASCII模式.RTU模式表达相同的信息需要较少的位数,且 在相同通讯速率下具有更大的数据流量。因此,一般工业智能 仪表采用RTU模式的MODBUS规约,本文介绍的串口控件工 作在该模式下。 在RTU模式下。数据帧的起始和结束是以时间间隔来决 定的。消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始,也就 是说在最后一个传输字符之后。一个至少3.5个字符时间的停 顿标定了消息的结束。如果在一个消息帧完成之前有超过1.5 个字符时间的停顿时间.接收设备将刷新不完整的消息并假设 下一个字节是一个新消息的地址域。
2 ActiveX组件技术 所谓组件方法是指用可重用的软件来构造应用程序。软 件的组件化不需要代码的重新编译和链接.而是直接作为功能 模块在二进制代码级用于软件的装配。组件可以一次编写,到 处使用 由于遵循COM的规范标准,组件与应用程序、组件与 组件可进行互操作。组件模型提供了一种在二进级编码上的 代码重用.组件的用户只需知道组件的接13而完全不用关心组 件的内部实现细节,因此提高了编程的效率。目前已有很多编 程工具可以编写和使用ActiveX组件,例如:VB、VC、Delphi等。
@罾自控 局订阅号.82_946 36o元,年一79—
维普资讯 http://www.cqvip.com 网络与通信 中文核心期刊《微计算机信息>(管控一体化)2008年第24卷第7-3期 笔者借助Vc++6.0编写了基于MODBUS协议的串口控件.而 在使用VB写的数据采集软件中使用该控件。 3基于MODBUS协议的串口控件
的实现
基 Modbu 议的 串n控件
图1串口控件接口
/ R
∞ ∞
2 1 O
图2数据帧缓存区结构 基于MODBUS协议的串口控件的接口如图1所示。该控 件包括两部分的内容:一是对串口的操作。主要是由打开,关闭 串口等功能组成,二是对MODBUS功能码的封装,例如功能码 04是用来读输入寄存器.控件中就增加一名为 ReadInputRegister0的函数与其对应。 为了存储已经接收但还没来的及处理的数据帧.在内存中 开辟了一块大小为256"100 Bytes的数据帧缓存区.其组织结 构如图2所示。该空间共有100个数据帧缓存区,每个帧缓存 区的大小为256个字节。指针PNum指向目前正在接收的数据 所存的帧缓存。PLen指明每个帧缓存所存数据帧的大小。 3.1对串口的操作 打开串口被命名为OpenPort0.该函数主是用来设置串口 的串口号,数据位长度和通讯速率等串口参数。如果成功打开 串口。启动读串口线程。 ClosePort0用来关闭串口.释放对串口资源的占用。
图3读串口函数流程 读串口是该控件实现的关键,ReadCom()是在另一独立线 程中运行.并且该线程被设置为具有最高 优先级,从而使程 序能够以最快的速度读取串口接收到的字符.为字符之间的精 确计时提供了保证。ReadCom()的流程如图3所示,在成功打
开串口之后,启动读串口线程,该线程一直在打开的串口处等 待。一旦串口接收到一个字符,就计算前后两个字符的时间间 隔Interval,如果时间间隔大于3.5个字符的时间.则认为前一 个数据帧已经接收完成.刚接收的字符为下一个数据帧的起始 字符;如果时间间隔小于3.5个字符时间。但大于1.5个字符时 问则清空目前的帧缓存。 字符时间与串口的通讯速率有关,通讯速率越高。字符时 间越短。反之。则越长。表2列出了在波特率为9600 bits/s和 19200 bits/s下,1.5和3.5个字符时间。 表2 1.5和3.5个字符时间 波特率 1.5字符 3.5字符 (bits/s) 时间(ms1 时间(ms1 9600 1.25 2.92 19200 0.625 1.46
表3具有不同精度的获取时间的函数 函数名 时间单位 精确度 NOW,Time 秒 1秒 GetTickCount 毫秒 1 0毫秒 TimeGetTime 毫秒 1 0毫秒
从表中可以看出.在两个常用波特率下,字符时间在毫秒 数量级。 为了确定数据帧的起始和结束.常使用以下两种方法。 1)使用定时器 使用两个定时器,一个定时1.5个字符时间,另一个定时 3.5个字符时间.在每次接收到一新的字符时,就启动两个定时 器。采用这种方法实现起来简单,但由于定时器具有较低的优 先级。在系统繁忙时。定时器产生的定时消息被派在系统消息 的队列的后端.因此使用定时器很难产生准确的定时。另外由 于定时器使用的是系统每秒生成的l8个时钟信号,因此定时 的时间精度就不会超过l8分之一秒,因此不能正确确定数据 帧的起始和结束。 2)使用API函数 表3列出了系统提供的具有不同精度的获取时间的函数。 但这些函数的精度都在10ms以上。要得到毫秒级的时间间隔, 则需利用系统提供的另外两个API函数: QueryperformanceCounter 0和QueryperformaneeFrequery 0。 QueryperformanceCounter0J ̄J来获取计算机的高性能计数器的当 前计数值.QueryperformaneeFrequery0用来获取计算机的高性能 计算器的频率。利用这两个函数来获取相邻字符间的时间间隔 的方法如下: 在接收到一个字符后调用 QueryperformaneeCounter()来获取当前的高性能计数器的计数 值Counter1.同样地在接收到下一个字符时也调用 QueryperformaneeCounter()来获取计数值Counter2,设通过 QueryperformanceFrequeryO来获取的高性能计数器的计数频率 为Freq。则两相邻字符的时间间隔为: Interval=(Counter2-Counter1)/Freq 3.2对MODBUS功能码的封装 MODBUS协议最重要的内容之一就是对查询/应答帧的规
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