迈特仪表Modbus通讯协议-101218
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迈特仪表M版通讯协议
本仪表的通讯协议遵照Modbus-RTU，Modbus作为一个标准通讯协议，由施奈德公司在1979年首次提出的，它是一个标准的、真正开放的、在工业自动化领域应用最广泛的网络通讯协议，历经近30年的考验，经久不衰。至今仍是工业、建筑、基础设施等领域中应用最广泛的标准协议之一。
仪表的波特率一般为9600bps（其他波特率订货时注明），8bit数据，1bit停止位，无奇偶校验。Modbus协议中，数据存储、传输均以“寄存器”为单位，每个寄存器都是2字节数据，高字节在先。通讯帧中，除CRC校验低字节在先以外，其余双字节数据均高字节在先。
Modbus协议概述：
Modbus协议的每次通讯请求必须由主机发起，主机按下述格式发送8字节通讯请求帧，帧结构如下：
字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8
设备地址 读命令 （读）起始地址 （读）寄存器数N CRC校验
其中，各字节含义如下：
字节1：呼叫的设备地址。只有地址一致的仪表才响应通讯请求。可订货时说明若仪表地址，或联网前用地址设置软件进行地址设置（部分表可用按键在菜单里面修改地址）。
字节2：通讯命令 03H表示读命令。
字节3、4：寄存器地址。在读操作中，表示本次请求读回的寄存器的起始地址。
字节4、5：在读命令中，表示本次请求需要连续读出的寄存器数N。
字节 7、8：循环冗余校验码（CRC校验码）前6字节的CRC校验和。计算方法见附录。
读操作成功，返回数据帧格式如下：
字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 „„ 字节2N+3 字节2N+4 字节2N+5
设备地址 命令 字节数 返回的N个寄存器值（2N字节数据） CRC校验
其中，各字节含义如下：
字节1：回应的设备地址。和请求的设备地址应一致
字节2：若指令正确重复一遍读命令（03H），若错误返回83H
字节3：本次返回的字节数（2N）
字节4~2N+3：返回的N个寄存器值（共2N字节）。
字节2N+4、2N+5：前2N+3字节的CRC校验和。
寄存器地址表：
寄存器地址 内容 数据格式 数值范围 含义
0000H 产品代号
（仪表类型） ASCII 如：0x4156
即“A”“V”的ASCII码 AV：交流电压表 AA：交流电流表
DV：直流电压表 DA：直流电流表
HW：温控表或温度模块
1H：单相功率因数表
PH：相位表
1P：单相有功功率表
LR：低电阻表（200mΩ～20KΩ）
MR：中电阻表（200Ω～20MΩ）
HR：兆欧表（2000MΩ）
SM：传感器表
CM：电容表
TM：计时器（0～999.999～999999S）
CN：计数器（0～999999）
FR：频率表
RS：转速表（单位RPM）
0001H 显示数值 有符号整型 -20001~+20001 对于4、5位数码管的仪表均按四位半采样值输出，数值范围：-19999 ~
+19999（B1E1H～4E1FH），超量程时输出20001（4E21H）。对于6位数码管的计时器和计数器此寄存器为6位显示值的前三位。
0002H 小数点位数 无符号整型 0~4 小数点位数。例1234.5 (1位) 123.45 (2位) ；1.2345(4位)。对于6位数码管的计时器和计数器此寄存器为6位显示值的后三位。
0003H 数值单位 无符号整型 0~7 0：p 皮 （10-12）
1：n 纳 （10-9）
2：μ 微 （10-6）
3：m 毫 （10-3）
4：1无单位 （100）
5：k 千 （103）
6：M 兆 （106）
7：G 吉 （109）
0004H 读数稳定标志 无符号整型 0~1 自动量程的电流、电压、电阻表及计数器有效，其他表该位为超量程指示。
0：通讯距切换量程不到2秒钟，读数尚未稳定；超量程
1：有效数据
0005H 6数码管表有效 无符号整型 0~5 对于6数码管的仪表，本寄存器为小数点位数。对于其它表无意义（不可读）。 若主机发出的读命令超出以上寄存器地址范围，则产生出错信息，错误代码02（无效地址），返回数据如下：
读操作失败：
字节1 字节2 字节3 字节4 字节5
设备地址 83H 失败原因（02H） CRC校验
通讯范例：
例如，主机读取1号仪表的全部数据，则主机向485总线上发送：
字节 字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8
数据 0x01 0x03 0x00 0x00 0x00 0x05 0x85 0xC9
含义 设备地址 读 从寄存器0000开始 共读取0005个寄存器 CRC校验
=0xC985
只有1号仪表响应，返回数据：
字节 字节1 字节2 字节3 字节4 字节5 字节6 字节7 字节8 字节9
数据 0x01 0x03 0x0A 0x41 0x56 0x30 0x39 0x00 0x02
含义 设备地址 读成功 返回数据10字节 “AV”交流电压表 读数值=0x3039
=12345 小数点=2位
即读数=123.45
字节 字节10 字节11 字节12 字节13 字节14 字节15
数据 0x00 0x03 0x00 0x01 0x42 0x13
含义 数值单位 = m
显示值=123.45mV 读数稳定标志=1
数据有效 CRC校验
＝0x4213
地址设置软件使用说明：
对于大多数仪表可以用我们配置的地址修改软件来修改地址，将需要被设置或更改地址的仪表单独通过485/232转接器和PC机连接，先不要接通仪表电源，打开MeterConfig软件，界面如上图。点击“打开串口”按钮，弹出串口设置窗口（下图），设置串口号、波特率。若串口正确被打开，主界面的指示灯变绿、地址设置框被激活，可以输入设备地址（新地址），Modbus协议允许的地址范围是十进制1~247（请注意进制转换，表身贴签上出厂默认的地址为十六进制）。
此时，可以将仪表通电，10秒内，点击“设置”按钮。若地址写入正确，下方状态栏变绿并提示“地址设置成功”。
迈特通讯测试软件
为方便用户进行简单的通讯测试，我们提供 一个通用测试软件，如右图：
设定仪表地址（选项栏中左侧为十进制，右侧为十六进制），端口号，波特率等，即可进行测试。软件会根据仪表的特征字自动加上单位显示，方便用户读数。对于自动量程的仪表在量程转换时，测试软件的示值要等到量程转换完毕后才刷新，并不显示转换的过程，因此转换时仪表示值和上位机示值不同步。
用Modbus-Poll 软件测试通讯
用户也可以使用Modbus-IDA（国际自动化接口）组织提供的官方测试软件Modbus-Poll来测试Modbus设备与485网络通讯状况。
设置设备参数
设置串口参数
安装后运行，显示如上图界面。点击“新建”按钮，可以添加新的待测设备（最多支持同时测试10个设备），添加后点击Setup->Poll Defination菜单，设置设备参数。包括设备地址，读寄存器起始地址，连续读寄存器数，时间间隔等信息。
最后点击Connect菜单，设置串口参数（9600，8，None，1），RTU模式、通讯超时等待时间、两次通讯间延迟等参数。
通讯连接后，ModbusPoll软件会按照设定的时间间隔，自动扫描所有设备，每个窗口可以看到对应设备的寄存器数值，以及通讯次数（TX），错误次数（Err），错误原因（红色提示信息）、串口数据流（标有“101”按钮）、错误统计信息（Display->ErrCounter）。还可实现错误自动暂停等高级触发功能，对分析网络通讯错误有着极大的帮助。
用串口调试工具测试
用户也可以用串口调试工具依照通讯协议敲入代码来进行通讯测试，注意CRC校验值为低字节在前（可以直接把CRC计算器的计算结果复制到串口输入窗口）。 附录1：CRC-16校验码计算方法
1． CRC循环冗余校验的计算方法
CRC-16C(循环冗余错误校验)生成CRC-16校验字节的步聚如下：
(1)装入一个16位寄存器，所有数位均为1。
(2)该16位寄存器的高位字节与开始8位字节进行“异或”运算。运算结果放入这个16位寄存器。
(3)把这个16位寄存器向右移1位。
(4a)若向右(标记位)移出的数位是1，则将这个寄存器和多项式1010000000000001（A001H）进行“异或”运算。
(4b)若向右移出的数位是0，则返回(3)。
(5)重处处(3)和(4)，直至移出8位。
(6)另外8位与该16位寄存器进行“异或”运算。
(7)重处处(3)-(6)，直至该报文所有字节均与16位寄存器进行“异或”运算，并移位8次。
(8)这个16位寄存器的内容即2字节CRC校验值。
2． CRC循环冗余校验参考例程（C语言）：
//----------- CRC-16循环冗余效验函数---------------
unsigned int Caculate_CRC16(unsigned char *DAT, unsigned char Lenth)
{
// *DAT指向要计算CRC的数组, Lenth为数据的有效长度
unsigned int CRC = 0xffff;// CRC的初始值为FFFF
unsigned char i;
unsigned char j;
for(i=0; i
{
CRC = CRC ^ DAT[i]; // 和当前字节异或一次
for(j=0; j<8; j++) // 每个字节循环8次
{
if(CRC & 0x01) // 判断最低位，如果为1
{
CRC = CRC >> 1; // 右移一位
CRC = CRC ^ 0xA001; // 和多相式异或
}
else // 判断最低位，如果为0
{
CRC = CRC >> 1; // 右移一位
}
}
}
return(CRC); //返回结果
}
例如：某数组ReceiveBuff[N]中存有接收到的15字节数据，需要计算这15字节的CRC校验和，结果存放于CrcResult中
unsigned int CrcResult;
CrcResult= Caculate_CRC16(ReceiveBuff,15);
一个正确的数据帧，所有数据（包括CRC校验），计算CRC校验应该等于0。
3． CRC循环冗余校验参考例程（Visual-Basic）：
'---- 1字节CRC校验计算程序 ---------------------------------------
