【文章內(nèi)容簡介】 符代碼、操作碼和地址碼或它們的組合。字又稱計算機(jī)字，用來表示數(shù)據(jù)或信息長度，它的含義取決于機(jī)器的類型、字長及使用者的要求。常用的固定字長有 32位 (如 386機(jī)、486機(jī) )、 64位 (如 586機(jī)、 Pentium機(jī)系列 )等。 第三章 常用通訊方式 一、 RS232 通訊 RS232的通訊信號電平為正負(fù) 5~15V，這不同于數(shù)字電路 的 0~3V或 0~5V，所以要以 RS232的方式進(jìn)行通訊，源信號需要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。最大通訊距離 15米。 ?當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，只用一根數(shù)據(jù)線且只能進(jìn)行單向傳輸?shù)姆绞剑Q為單工方式； ?當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，只用一根數(shù)據(jù)線利用不同時段進(jìn)行雙向傳輸?shù)姆绞?，稱為半雙工方式； ?當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，利用兩根數(shù)據(jù)線同時進(jìn)行發(fā)送和接收的方式，稱為全雙工方式 。 二、 RS485/422 通訊 由于工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，比如各種射頻干擾均比其他場合來得大，為了保證工業(yè)現(xiàn)場較長傳輸距離的情況下數(shù)據(jù)的正確性，一般工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備會采用 RS422/485進(jìn)行通訊。 最大通訊距離1200米，此時速率可達(dá)到 19200BIT/S. RS 422/485采用了平衡差分信號傳輸方式。 三、 MODBUS通訊 MODBUS規(guī)約 Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。 此協(xié)議定義了一個控制器能認(rèn)識使用的 消息結(jié)構(gòu) ,而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。 當(dāng)在 Modbus網(wǎng)絡(luò)上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動。如果需要回應(yīng)，控制器將生成反饋信息并用 Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡(luò)上，包含了 Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡(luò)上使用的幀或包結(jié)構(gòu)。這種轉(zhuǎn)換也擴(kuò)展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。 標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus口是使用 RS232C兼容串行接口，它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗?？刂破髂苤苯踊蚪?jīng)由 Modem組網(wǎng)。 控制器通信使用主 — 從技術(shù)，即僅設(shè)備（主設(shè)備）能初始化傳輸（查詢）。其它設(shè)備（從設(shè)備）根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)做出相應(yīng)反應(yīng)。典型的主設(shè)備：主機(jī)和可編程儀表。典型的從設(shè)備：可編程控制器。 主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信，也能以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果單獨(dú)通信，從設(shè)備返回消息作為回應(yīng)，如果是以廣播方式查詢的，則不作任何回應(yīng)。Modbus協(xié)議建立了主設(shè)備查詢的格式：設(shè)備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、錯誤檢測域。 從設(shè)備回應(yīng)消息也由 Modbus協(xié)議構(gòu)成，包括確認(rèn)要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生錯誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立錯誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。 在其它網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對等技術(shù)通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨(dú)的通信過程中，控制器既可作為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。提供的多個內(nèi)部通道可允許同時發(fā)生的傳輸進(jìn)程。 在消息位， Modbus協(xié)議仍提供了主 — 從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是“對等”。如果控制器發(fā)送消息，它只是作為主設(shè)備，并期望從從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣，當(dāng)控制器接收到消息，它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。 主設(shè)備查詢 查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的任何附加信息。例如功能代碼 03是要求從設(shè)備讀保持寄存器并返回它們的內(nèi)容。數(shù)據(jù)段必須包含要告之從設(shè)備的信息：從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數(shù)量。錯誤檢測域為從設(shè)備提供了一種驗證消息內(nèi)容是否正確的方法。 .從設(shè)備回應(yīng) 如果從設(shè)備產(chǎn)生正常的回應(yīng)，在回應(yīng)消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應(yīng)。數(shù)據(jù)段包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)：像寄存器值或狀態(tài)。如果有錯誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應(yīng)消息是錯誤的，同時數(shù)據(jù)段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設(shè)備確認(rèn)消息內(nèi)容是否可用。 每個 MODBUS幀都包括地址域 功能域 數(shù)據(jù)域 錯誤檢測域 MODBUS RTU通訊方式 地址 功能代碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù) 1 ... 數(shù)據(jù) n CRC高字節(jié) CRC低字節(jié) 地址域 功能域 數(shù)據(jù)域 錯誤檢測域 幀定界 :MODBUS RTU方式下，每兩個字符之間發(fā)送或者接收的時間 間隔不能超 過 字符傳輸時間。如果兩個字符時間間隔超過了 倍的字符傳輸時間，規(guī)約就認(rèn)為一幀數(shù)據(jù)已經(jīng)接收，新的一幀數(shù)據(jù)傳輸開 始。 MODBUS ASCII通訊方式 地址 功能代碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù) 1 ... 數(shù)據(jù) n LRC高字節(jié) LRC低字節(jié) 回車 換行 地址域 功能域 數(shù)據(jù)域 錯誤檢測域 ASCII方式用兩個 ASCII字符表示一個 8位數(shù)據(jù)， 比如 16進(jìn)制的 3A用字符“ 3”和字符“ A”表示。 MODBUS TCP通訊方式 MODBUS TCP模式下，由于模塊的地址由 IP地址確定， 所以不再有地址域內(nèi)容， 考慮到 TCP網(wǎng)絡(luò)是可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)， 故不再有校驗數(shù)據(jù)。 但是考慮到在 IP網(wǎng)上數(shù)據(jù)到達(dá)的順序可能與我們預(yù)期的數(shù)據(jù)不一致， 故增加了一個數(shù)據(jù)序號，考慮到在 MODBUS TCP協(xié)議上承載 MODBUS協(xié)議， 還在頭部數(shù)據(jù)中增加了一個地址域。 常用 MODBUS 功能嗎 a、讀繼電器狀態(tài) 功能碼： 01 數(shù)據(jù)起始地址： 00001～ 00008 數(shù)據(jù)長度：不大于 08 （因為只有 8個輸出繼電器） 說明：讀取輸出繼電器的狀態(tài)。 b、讀開關(guān)量輸入 功能碼： 02 數(shù)據(jù)起始地址： 100001～ 100016 數(shù)據(jù)長度：不大于 16 （因為只有 16路輸入） 說明： 讀取輸入開關(guān)量的狀態(tài)。 c、功能碼： 03 數(shù)據(jù)起始地址： 400001－ 400128 數(shù)據(jù)長度：不大于 125 （因為通信緩沖區(qū)的限制） 說明： 讀取保持寄存器的值。 讀取的是 16位整數(shù)或者無符合整數(shù) d、功能碼： 04 數(shù)據(jù)起始地址： 3000130024 數(shù)據(jù)長度：不大于 12