MODBUS协议中文版

1万 · 2023-3-9 15:08

1万 · 2023-3-9 15:09

Modbus 上的数据传输
Modicon 控制器上的标准 Modbus 端口是使用一个 RS-232 兼容的串行接口，定义了连接器，接线电缆，信号等级，传
输波特率，和奇偶校验，控制器可直接或通过调制解调器(以后简称 Modems)接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术，
即主机能起动数据传输，称查询。而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应，或处理查询所要求的动作。典应的主机设备
应包括主处理器和编程器。典应的从机包括可编程控制器。
主机可对各从机寻址，发出广播信息，从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询，无响应返回 Modbus
协议报据设备地址，请求功能代码，发送数据，错误校验码，建立了主机查询格式，从机的响应信息也用 Modbus 协议组织，
它包括确认动作的代码，返回数据和错误校验码。若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时，从机会组
织一个错误信息。并向主机发送作为响应。
在其它总线上传输数据
除标准的 Modbus 功能外，有些 Modcon 控制器内置端口或总线适配器，在 Modbus+总线上实现通讯或使用网络适配器，
在 MAP 网络上通讯。
在这些总线上，控制器间采用对等的技术进行通讯，即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送。因此，一台控
制器既可作为从机，也可作为主机，常提供多重的内部通道，允许并列处理主机和从机传输数据
在信息级，尽管网络通讯方法是对等的，但 Modbus 协议仍采用主从方式，若一台控制器作为主机设备发送一个信息，则可
从一台从机设备返回一个响应，类似，当一台控制器接受信息时，它就组织一个从机设备的响应信息，并返回至原发送信
息的控制器。
查询响应周期：
图 2：主从查询响应周期
查询：
查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息，如功能代
码 03 将查询从机，并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地址及数量，
错误校验区的一些信息，为从机提供一种校验方法，以保证信息内容的完整性。
响应：
从机正常响应时，响应功能码是查询功能码的应答，数据字节包含从机采集的数据，如寄存器值或状态。如出现错误，
则修改功能码，指明为错误响应。并在数据字节中含有一个代码，来说明错误，错误检查区允许主机确认有效的信息内容。

1万 · 2023-3-9 15:09

两种串行传输模式
控制器可使用 ASCII 或 RTU 通讯模式，在标准 Modbus 上通讯。在配置每台控制器时，用户须选择通讯模式以及串行
口的通讯参数。(波特率，奇偶校验等)，在 Modbus 总线上的所有设备应具有相同的通讯模式和串行通讯参数。
选择 ASCII 或 RTU 模式用于标准的 Modbus 总线。它定义了总线上串行传输信息区的“位”的含义，决定信息打包及
解码方法。
如在 MAP 和 Modbus+总线上时，Modbus 信息以帧的方式出现，并与串行传输无关，如请求读保持寄存器可以在 Modbus+
上的两个控制器之间处理，而与使用的控制器的 Modbus 端口无关。
ASCII 模式
当控制器以 ASCII 模式在 Modbus 总线上进行通讯时，一个信息中的每 8 位字节作为 2 个 ASCII 字符传输的，这种模
式的主要优点是允许字符之间的时间间隔长达 IS，也不会出现错误。
ASCII 码每一个字节的格式：
编码系统： 16 进制，ASCII 字符 0-9,A-F 1 个 16 进制
数据位： 1 起始位
7 位数据，低位先送
奇/偶校验时 1 位；无奇偶校验时 0 位
（LRC）1 位带校验 1 停止位；无校验 2 止位
错误校验区：纵向冗余校验
RTU 模式
控制器以 RTU 模式在 Modbus 总线上进行通讯时，信息中的每 8 位字节分成 2 个 4 位 16 进制的字符，该模式的主要优
点是在相同波特率下其传输的字符的密度高于 ASCII 模式，每个信息必须连续传输。
RTU 模式中每个字节的格式：
编码系统：8 位二进制，十六进制 0-9，A-F
数据位： 1 起始位
8 位数据，低位先送
奇/偶校验时 1 位；无奇偶校验时 0 位
停止位 1 位(带校验);停止位 2 位(无校验)
带校验时 1 位停止位；无校验时 2 位停止位
错误校验区：循环冗余校验(CRC)