基于modbus协议的工业自动化网络规范__省略_行链路和tcp_ip的modbnew

《基于modbus协议的工业自动化网络规范__省略_行链路和tcp_ip的modbnew》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Fieldbus基于Modbus协议的工业自动化网络规范——基于串行链路和TCP/IP的Modbus应用协议丛航1孙昕1欧阳劲松2（1.北方交通大学，北京市100044；2.机械工业仪器仪表综合技术经济研究所，北京市100055）[摘要]本文在说明Modbus应用协议的基础上，详细地阐述了如何在串行链路上和在TCP/IP上实现Modbus应用协议的传输。[关键词]Modbus应用协议串行链路TCP/IP引言启动Modbus事务处理，并创建Modbus应用数据单元。Modbus应用协议是工业控制领域中的一种应用层协ADU议，具有开放性和透明性。近几年来，随着Mod

2、bus应用协附加地址功能码数据差错校验议不断拓展，已经将WebSever、TCP/IP、工业以太网等PDU关键技术引入到Modbus应用协议解决方案中，形成了Modbus应用协议族，基于Modbus应用协议族的工业以太网图1Modbus帧解决方案已经逐渐应用于各种现场级测控领域。功能码向服务器指示将执行哪种操作。用一个字节编基于串行链路和TCP/IP的Modbus应用协议是根据ISO码Modbus数据单元的功能码域。有效的码字范围是十进制各层模型定义的两个通信规范。基于串行链路的Modbus协1-255（128-255为异常响应保留）。当从客户机向服务议与TIA

3、/EIA标准232-F和485-A有关；基于TCP/IP的器设备发送报文时，功能码域通知服务器执行哪种操作。向Modbus协议与IETF标准RFC793和RFC791有关。一些功能码加入子功能码来定义多项操作。1Modbus应用协议从客户机向服务器设备发送的报文数据域包括附加信Modbus应用协议是OSI模型第7层上的应用层报文传息，服务器使用这个信息执行功能码定义的操作，这个域还包输协议，可用于连接在不同类型总线或网络的设备间的客户括离散量或寄存器地址、处理的项目数量以及域中的实际数机/服务器的通信。在TCP/IP以太网、各种媒体上的异步串据节数。行传输（EI

4、A/TIA-232-E、EIA-422、EIA/TIA-485-A、光纤、在某种请求中，数据域可以是不存在的（0长度），无线等等）以及ModbusPLUS高速令牌传递网络的连接中使在这种情况下，服务器不需要任何附加信息。功能码仅表示用Modbus协议。操作。1.1应用数据单元如果在一个正确接收的ModbusADU中，不出现与请Modbus协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议求Modbus功能码有关的差错，那么服务器至客户机的响应数据单元（PDU）。为了在特定总线或网络上进行Modbus协数据域包括请求数据。如果出现与请求Modbus功能码有关议映射，在应用数

5、据单元（ADU）上引入一些附加域，如图1的差错，那么域包括一个异常码，服务器应用能够使用这个所示。域确定下一个执行的操作。Modbus应用协议建立客户机启动的请求格式。客户机例如，客户机能够读一组离散量输出或输入的开/关状仪器仪表标准化与计量142003·1现场总线态，或者客户机能够读/写一组寄存器的数据内容。造数据的方法。每个设备根据其应用都有自己的数据结构。当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正图2示出了带有4个独立块的设备中的数据结构，这个常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。设备含有数字量和模拟量、输入量和输出量。由于不同块中对于一个

6、正常响应来说，服务器仅对原始功能码响应。对于的数据不相关，每个块是相互独立，可按不同Modbus功异常响应，服务器返回一个与原始功能码等同的码，设置该能码访问每个块。图3示出了带有单个独立块的设备中的数原始功能码的最高有效位为逻辑1。据结构，设备仅有1个数据块。通过几个Modbus功能码能串行链路上Modbus实现的长度约束限制了Modbus得到一个相同数据，或者通过16比特访问或1个访问比特。PDU大小（最大RS485ADU=256字节）。设备应用存储器对串行链路通信来说，ModbusPDU=256-服务器地Modbus访问址（1字节）-CRC（2字节）＝25

7、3字节。因此，RS232/RS485RTU模式ADU=253字节+服输入离散量务器地址(1byte)+CRC(2字节)=256字节。TCPModbusModbus请求线圈ADU=253字节+MBAP(7字节)=260字节。输入寄存器Modbus协议定义了三种PDU。它们是Modbus请求保存寄存器PDU，mb_req_pdu；Modbus响应PDU，mb_rsp_pdu；Modbus异常响应PDU，mb_excep_rsp_pdu。2.2Modbus数据模型Modbus服务器设备Modbus数据模式基于有不同特征的一系列数据表。四种基本数据表格为：图2带有独立块

8、的Modbus数据模型基