Modbus通信协议.doc

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1、Modbus通信协议摘要：工业控制己从单机控制走向集屮监控、集散控制，如今己进入网络时代，丁.业控制器连网也为网络管理提供了方便。Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种。关键词:Modbus协议;串行通信；LRC校验:CRC校验;RS-232C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、控制器经山网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。它匚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，进行界屮监拎。此协菽定义了二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

2、请求访问其它设备的过程.如果冋应來白其它设备的请求•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，此协议决定了毎个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发來的消息，决定要产生何种行动。如果需要冋应，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、路山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、传输波待率、奇偶校验。控制器能直接

3、或经山Modem组网。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（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，贝怀作任何冋应。血dbus协议建立了主设备査询的格式：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。从设备冋应消息也山恥dbus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。如果在消息接收过程屮发生一错误，或从设备不能执行其命

4、令，从设备将建立一错误消息并把它作为冋应发送出去。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屮，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.当控制器接收到一消息.它将建立一从设备冋应格式并返冋给发送的控制器。3、查询一冋应周期主设蚤的查询消息设备地址功能代码数据错误检测设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

5、一回应周期表（1）査询查询消息屮的功能代码告之被选屮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是要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最。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。（2）回应如果从设备产生一正常的冋应，在冋应消息屮的功能代码是在查询消息屮的功能代码的冋应。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.功能代码将被修改以用于指出冋应消息是错误的.同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。%1.

6、两种传输方式控制器能设置为两种传输模式（ASCII或RTU）屮的任何-种在标准的Modbus网络通信。用户选择想要的模式,包括吊丨I通信参数（波特率、校验方式等），在配置每个控制器的时候，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吊丨1参数。ASCII模式■■地址功能代码数据数最数据1•••数据nLRC高字节I.RC低字节回车换行RTU模式地址功能代码数据数量数据1数据nCRC高字节CRC低字节所选的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毎一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何解码。在其它网络上（象MAP和M

7、odbusPlus）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，在消息中的毎个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可达到1秒而不产生错误。代码系统•十六进制,ASCII字符0...9,A...F•消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位•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