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1、二〇〇八年·第二期研究报告基于LabVIEW的Modbus串口通讯协议的实现袁雪陈斌鲁中巍管国强(江苏大学机械学院镇江212013)摘要本文简要地介绍Modbus通信协议,详细的阐述以PC机作为上位机,Labview711作为上位机软件开发平台的主从式串口通信程序的实现。经过测试,该程序可在基于labview的测控系统中加以实际应用。关键词LabviewPLC串口通信Modbus协议通讯参数。引言112Modbus消息帧LabVIEW(laboratoryvirtualinstrumentengineer2两种传输模式中,Modbus消息被传送设备作为ingw
2、orkbench)是一种图形化的编程语言和开发环有起点和终点的帧,这就允许接收的设备在消息起始境,是美国国家仪器公司开发的虚拟仪器开发平台处开始工作,读地址分配信息,判断哪一个设备被选软件,被公认是标准的数据采集和仪器控制软件。中(广播方式则传给所有设备),判知何时信息已完LabVIEW不仅提供与遵从GPIB,VXI,RS2232和成。RS2485协议的硬件及数据采集卡通信的全部功能,11211ASCII帧使用ASCII模式,消息以冒号(:)还内置了支持TCP/IP,ActiveX等软件标准的库函字符(ASCII码3AH)开始,以回车换行符结束(ASCII码0
3、DH,0AH)。其它域可以使用的传输字符数,其图形化编程语言环境,简单直观,极大节省是十六进制的。网络上的设备不断侦测“:”字符,程序开发时间,可以完成各种各样的编程任务。当有一个冒号接收到时,每个设备都解码下个域(地本文详细介绍基于labview711开发平台实现址域)来判断是否发给自己的。消息中字符间发送的Modbus通讯协议的方法,该程序可用于上位机与时间间隔最长不能超过1s,否则接收的设备将认为传下位PLC的串口通讯程序。在实际测试中,上位输错误。一个典型消息帧(见图1)。机通过串口RS232转RS485与下位台达PLC进行起始位设备地址功能代码数据L
4、RC校验结束符通讯,被测参数的大量实时信号通过串口传送给上1个字符2个字符2个字符n个字符2个字符2个字符位PC机,上位机可以对接收到的这些参数进行实图1ASCII消息帧时数据显示、趋势图显示、数据查询和管理,还可11212RTU帧使用RTU模式,消息发送至少以对下位PLC进行参数控制和曲线控制。要以315个字符时间的停顿间隔开始。在网络波特〔1〕率下多样的字符时间,这是最容易实现的(如图21Modbus协议简介的T12T22T32T4所示)。传输的第一个域是设备地Modbus通信协议是应用于电子控制器上的一址。可以使用的传输字符是十六进制的。网络设备种通用语
5、言,通过此协议控制器相互之间、控制器不断侦测网络总线,包括停顿间隔时间内。当第一经由网络和其它设备之间可以通信,它已经成为一个域(地址域)接收到,每个设备都进行解码以通用工业标准。不同厂商生产的控制设备可以连成判断是否发往自己的。工业网络,进行集中监控。设备功能CRC111Modbus协议两种串口传输方式起始位地址代码数据校验结束符Modbus协议定义两种数据传输方式,即ASCIIT12T22T32T48位8位n个8位16位T12T22T32T4模式和RTU模式。在标准的Modbus网络上,可以图2RTU消息帧设置控制器为两种传输模式中的任何一种。在配置2La
6、bVIEW中基于Modbus通信协议的串口每个控制器的时候,需选择想要的模式,以及串口通讯程序实现通信参数(波特率、校验方式等),在Modbus网络上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口211Labview与串口通讯31现代仪器(www1moderninstrs1org1cn)二〇〇八年·第二期〔3〕Labview针对串行口通信提供完整功能的组件,若结果为0,则表明信息传送正确,否则出错。共有6个串口通信节点,分别实现初始化串口、串实现LRC校验的子程序框图(见图3)。口读、串口写、串口缓存检测和串口暂停以及关闭串口等功能,能方便地规定主机串口地址、从机地
7、址、传送的数据量及一帧串行数据的格式,包括波特率、数据位数、有无奇偶校验位和停止位位数等。各节点端口参数表参见文献〔2〕。利用图形化编程语言2G语言直观、快捷的优势,通过功能模块的组合和连接,能够比较方便地开发出适合各图3LRC码程序框图种不同通信协议的串行口通信程序。在RTU模式下,消息祯被至少315个字符时间在labview中进行串口通讯的基本步骤是:的停顿间隔分割,对于波特率大于19200Bps,使用(1)初始化串口,设置串口参数与PLC下位11750ms的祯间延迟值。在RTU模式下采用CRC校机的串行通讯参数一致;(2)读写端口;(3)延验,由发送设备
8、计算CRC码,放置于发送信息帧的时;(
