【精品】Modbus通信协议教程.doc

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1、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-•种通用语言。通过此协议，控制器柑互之间、控制器经山网络（例如以太网）和其它设备Z间可以通信。它己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英它设备的过程，如果冋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网络丄通信吋，此协议决定了每个

2、控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定耍产生何种行动。如果需要冋应，控制器将生成反馈佶息并用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、路山路径及鉛误检测的方法。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111Modemm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（杳询）

3、。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，从设备返冋一消息作为冋应，如果是以广播方式杳询的，则不作任何冋应。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、一鉛误检测域。从设备冋应消息也山Modbus协议构成，包括确认要行动的域、任何要返冋的数据、和一错误检测域。如杲在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行英命令，从设备将建立一

4、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冋应。同样，当控制器接收到—•消息，它将建立一从设备冋应格式并返冋给发送的控制器。3、杏询一冋应周期主设备的查询消息设备地址功能代码数据错误检狈1.1设

5、备地址功能代码数据错误检测从设备的回应消息图1主一从查询一回应周期表(1)查询查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是耍求从设备读保持寄存器并返冋它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否止确的方法。（2）回应如果从设备产生一止常的冋应，在冋应消息中的功能代码是在杳询消息中的功能代码的冋应。数据段包括了从设备收集的数据：象寄存器值或状态。如果有错误发生，功能代

6、码将被修改以用于指出冋应消息是鉛误的，同吋数据段包含了描述此捲误信息的代码。钮误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。二、两种传输方式控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）中的任何一种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式，包括串口通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的吋候，在一个Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口参数。ASCII模式••地址功能代码数据数最数据1•••数据nLRC高字节LRC低字节回车换行RTU模式地址功能代码数据数数据1•••数据nCRC低字

7、节CRC高字节所选的ASCII或RTU方式仅适用于标准的Modbus网络，它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。在英它网络上（象MAP和ModbusPlus）Modbus消息被转成与串行传输无关的帧。1、ASCII模式当控制器设为在Modbus网络上以ASCII（美国标准信息交换代码）模式通信，在消息中的每个8Bit字节都作为两个ASCII字符发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔町达到1秒而不产生错误。代码系统•十六进制，ASCII字符0…9,A...F•消息

8、中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符纽成每个字节的位•1个起始位•7个数据位，最小的有效位先发送•1个奇偶校验位，无校验则无•1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）鉛谋检测域•LRC（纵向冗长检测）2、RTU模式当控制器设为在Modbus网络上以RTU（远程终端单元）模式通信,在消息中的每个8Bi（字节包含两个4Bit的十六进制字