【正文】 器 響應(yīng) 寄存器 30009 中的數(shù)據(jù)用 000AH 2 個(gè)字節(jié) (或用十進(jìn)制 10)表示 Modbus Protocol PIMBUS300 16 05 強(qiáng)制單個(gè)線圈 說明 強(qiáng)制單個(gè)線圈 (0X類型 )為 ON 或 OFF 狀態(tài)。 對(duì) 984X8X 型控制器 (如 984685等 )，掃描數(shù)據(jù)的速率為每次 125 個(gè)寄存器，對(duì)其它型號(hào)的控制器為每次 32 個(gè)寄存器。 例：請(qǐng)求讀從機(jī)設(shè)備 17 中的 30009 寄存器。 例按查詢要求返回響應(yīng)。 對(duì) 984X8X 型控制器 (如 984685 等 )，掃描數(shù)據(jù)的速率為每次 125 個(gè)寄存器。輸入位 10218 為左數(shù)第 3位， 10213輸入位為 LSB，輸入位 1021810213 的狀態(tài)分別為 ONONOFFONOFFON，注意最位還有 2 個(gè)剩余位需填零。 RESPONSE Field Name Slave Address Function Byte Count Data (Inputs 1020410197) Data (Inputs 1021210205) Data (Inputs 1021810213) Error Check (LRC or CRC) Example (Hex) 11 02 03 AC DB 35 — 圖 13：讀輸入位狀態(tài)－響應(yīng)。說明了全部數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。 若 返回的輸入位數(shù)不是 8 的倍數(shù)，則在最后的數(shù)據(jù)字節(jié)中的剩余位直至字節(jié)的最高位全部填零。 0 = OFF，第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的 LSB 為查詢中的尋址地址，其他輸入口按順序在該字節(jié)中由低位向高位排列，直至 8 個(gè)位為止。 QUERY Field Name Slave Address Function Starting Address Hi Starting Address Lo No. of Points Hi No. of Roints Lo Error Check (LRC or CRC) Example (Hex) 11 02 00 C4 00 16 — 圖 12: 讀輸入位狀態(tài)－查詢。輸入起始地址為 0， 116 個(gè)輸入口的地址分別為 015。附錄 B 列出各種型號(hào)控制器所支持的最大參數(shù)量。 PIMBUS300 Modbus Protocol 13 02 讀輸入位狀態(tài) 說明 讀從機(jī)離散量輸入信號(hào)的 ON/OFF 狀態(tài)。位數(shù)據(jù)串行轉(zhuǎn)輸從低位到高位，即 20? 27， 28? 35。線圈從左 (27)向右 (20)狀態(tài)分別為 ONONOFFOFFONONOFFON，因此第一個(gè)字節(jié)中的線圈從左到右應(yīng)是 2720。 若返回的線圈數(shù)不是 8 的倍數(shù)，則在最后的數(shù)據(jù)字 節(jié)中的剩余位至字節(jié)的最高位全部填零，字節(jié)數(shù)區(qū)說明全部數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。 0=OFF。例：請(qǐng)求從機(jī)設(shè)備 17 讀 2056 線圈。附錄 B 列出由不同控制器型號(hào)支持最大的參數(shù)清單。 “ Y”表示支持“ N”表示不支持。 圖 9 示例說明了如何將讀寄存器值的請(qǐng)求嵌入到＋ Modbus 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)幀中。 由發(fā)送設(shè)備把從機(jī)地址轉(zhuǎn)換成 Modbus+路由地址， CRC 數(shù)據(jù)不在 Modbus 信息中發(fā)送，因?yàn)闀?huì)在更高級(jí)的數(shù)據(jù)鏈路控制層 (HDLC)中進(jìn)行 CRC 校驗(yàn)。 QUERY Field Name Header Slave Address Function Starting Address Hi Starting Address Lo No. of Registers Hi No. of Registers Lo Error Check Trailer Example (Hex) 06 03 00 6B 00 03 Total Bytes: ASCII Characters :(colon) 06 03 00 6B 00 03 LRC (2 chars.) CR LF 17 RTU 8Bit Field None 0000 0110 0000 0011 0000 0000 0110 1011 0000 0000 0000 0011 CRC (16 bits) None 8 圖 8 說明“字節(jié)數(shù)”區(qū)在一個(gè)貢型響應(yīng)中的應(yīng)用。 8 個(gè)位為一個(gè)單位計(jì)算“字節(jié)數(shù)”，它忽略了信息幀用 (ASCII 或 RTU)組成的方法。 ASCII 方式時(shí)，字節(jié)數(shù)為數(shù)據(jù)中 ASCII 字符實(shí)際數(shù)的一半，每 4 個(gè)位的 16 進(jìn)制值需要一個(gè) ASCII 字符表示，因此在數(shù)據(jù)中應(yīng)由 2 個(gè) ASCII 字符來表示一個(gè) 8 位的字節(jié)。 從機(jī)響應(yīng)返回該功能代碼，說明是正常響應(yīng)，字節(jié)數(shù)“ Byle count”中說明有多少個(gè) 8 位字節(jié)被返回。主機(jī)查詢是讀保持寄存器，被請(qǐng)求的從機(jī)地址是 06，讀取的數(shù)據(jù)來自地址從 40108至 40110 3 個(gè)保持寄有器。功能代碼區(qū)為保持寄存器類型規(guī)定的操作，因此，“ 4XXXX”是缺省的地址類型。 第二章 數(shù)據(jù)和控制功能 ? Modbus 功能代碼格式 ? Modbus 功能代碼總結(jié) PIMBUS300 Modbus Protocol 9 ? Modbus 功能代碼說明 Modbus Protocol PIMBUS300 10 功能代碼格式 數(shù)字值表達(dá) 若無特殊說明在此節(jié)文中用＋進(jìn)制值表示，圖中的數(shù)據(jù)區(qū)則用十六進(jìn)制表示。在梯形圖中， CKSM函數(shù)計(jì)算信息中 的 CRC 值。全部處理完信息中的數(shù)據(jù)字節(jié)后，最終得到的寄存器值為 CRC 值。 CRC 校驗(yàn)時(shí)，每個(gè) 8 位數(shù)據(jù)與該寄存器的內(nèi)容進(jìn)行異或運(yùn)算，然后向最低有效位 (LSB)方向移位，用零填入最高有效位(MSB)后，再對(duì) LSB 檢查，若 LSB=1，則寄存器與預(yù)置的固定值異或，若 LSB=0，不作異或運(yùn)算。接收設(shè)備在接收信息過程中再次計(jì)算 CRC值并與 CRC的實(shí)際值進(jìn)行比較，若二者不一致，亦產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤，校驗(yàn)開始時(shí)，把 16位寄存器的各位都置為“ 1”，然后把信息中的相鄰 2 個(gè) 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)放到當(dāng)前寄存器中處理，只有每個(gè)字符的 8 位數(shù)據(jù)用于 CRC處理。 CRC 碼為 2 個(gè)字節(jié)， 16 位的二進(jìn)制值。 錯(cuò)誤校驗(yàn)方法 CRC 校驗(yàn) RTU 方式時(shí)，采用 CRC 方法計(jì)算錯(cuò)誤校驗(yàn)碼， CRC校驗(yàn)傳送的全部數(shù)據(jù)。 在梯形圖中， CKSM 函數(shù)可計(jì)算數(shù)據(jù)信息中 LRC 的校驗(yàn)。接收設(shè)備在接收信息時(shí)計(jì)算 LRC校驗(yàn)碼。它忽略了單個(gè)字符數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)的方法。若無奇偶校驗(yàn)方式時(shí)，傳輸中不作實(shí)際的校驗(yàn)，應(yīng)附加一個(gè)停止位。 注意：奇偶校驗(yàn)只能檢測(cè)到數(shù)據(jù)幀在傳輸過程中丟失奇數(shù)“位”時(shí)才產(chǎn)生的錯(cuò)誤。 發(fā)送信息時(shí)，計(jì)算奇偶位，并加到數(shù)據(jù)幀中，接收設(shè)備統(tǒng)計(jì)位值為“ 1”的數(shù)量，若與該設(shè)備要求的不一致時(shí)產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)誤。并根據(jù)“ 1”的位數(shù)值 (奇數(shù)或偶數(shù) )來設(shè)定為“ 0”或“ 1” 如一個(gè) RTU 數(shù)據(jù)幀中 8 位數(shù)據(jù)位為： 1100 0101 在該幀中，值為“ 1”的總位數(shù)為 4，即偶數(shù)。 奇偶校驗(yàn) 用戶可設(shè)置奇偶校驗(yàn)或無校驗(yàn)，以此決定每個(gè)字符發(fā)送時(shí)的奇偶校驗(yàn)位的狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)發(fā)送錯(cuò)誤時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的通訊協(xié)議通知發(fā)送設(shè)備有錯(cuò)誤出現(xiàn)，并允許根據(jù)設(shè)置的情況，重試或放棄信息發(fā)送。 在 MAP 或 Modbus+等其它網(wǎng)駱上使用時(shí)，采用比 Modbus 更高一級(jí)的數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)方法。此時(shí)，主機(jī)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)超時(shí)信息，并允許主機(jī)程序處理該錯(cuò)誤信號(hào)。若主機(jī)檢測(cè)到傳輸錯(cuò)誤時(shí)，則傳輸?shù)男畔o效。 無奇偶校驗(yàn) 帶奇偶校驗(yàn) 無奇偶校驗(yàn) 帶奇偶校驗(yàn) Modbus Protocol PIMBUS300 8 主機(jī)可由用戶設(shè)置的一個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔，確定是否放棄傳送信息。 串行傳送信息 在標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 上傳送的信息中，每個(gè)字符或字節(jié)，按由左向右的次序傳送： 最低有效位：（ LSB）最高有效位：（ MSB） ASCII 數(shù)據(jù)幀位序： 圖 5 ASCII 位序 RTU 數(shù)據(jù)幀位序 : 圖 6 RTU 位序 錯(cuò)誤校驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 串行通訊網(wǎng)絡(luò)采用兩種錯(cuò)誤校驗(yàn)方法，奇偶校驗(yàn) (奇或偶 )可用于校驗(yàn)每一個(gè)字符，信息幀校驗(yàn) (LRC 或CRC)適用整個(gè)信息的校驗(yàn)，字符校驗(yàn)和信息幀校驗(yàn)均由主機(jī)設(shè)備產(chǎn)生，并在傳送前加到信息中去。錯(cuò)誤校驗(yàn)值是對(duì)信息內(nèi)容執(zhí)行 CRC 校驗(yàn)結(jié)果。校驗(yàn)時(shí)，起始符為（：）冒號(hào)結(jié)束符為 CRLF 字符。 信息幀 錯(cuò)誤校驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn) Modbus 總線，有兩類錯(cuò)誤檢查方法，錯(cuò)誤檢查區(qū)的內(nèi)容按使用的錯(cuò)誤檢查方法填寫。 數(shù)據(jù)區(qū)的長(zhǎng)度可為“零”以表示某類信息，如，主機(jī)要求 從機(jī)響應(yīng)它的通訊事件記錄（功能代碼 OBH）。該數(shù)據(jù)區(qū)規(guī)定了要寫入寄存區(qū)的起始地址，寄存器的數(shù)量，數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，以及要寫入到寄存器的數(shù)據(jù)。 舉例說明，若主機(jī)請(qǐng)求從機(jī)讀一組寄存器（功能代碼 03），該數(shù)據(jù)規(guī)定了寄存器的起始地址，以及寄存器的數(shù)量。 數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容 數(shù)據(jù)區(qū)有 2 個(gè) 16 進(jìn)制的數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)范圍為 00FF(16 進(jìn)制 )，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)串行傳輸?shù)姆绞剑瑪?shù)據(jù)區(qū)可由一對(duì) ASCII 字符組成或由一個(gè) RTU 字符組成。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)時(shí)，則返回一個(gè)不正常響信息： 1000 0011(十六進(jìn)制 83) 從機(jī)對(duì)功能代碼作為了修改，此外，還把一個(gè)特殊碼放入響應(yīng)信息的數(shù)據(jù)區(qū)中，告訴主機(jī)出現(xiàn)的錯(cuò)誤類型和不正常響應(yīng)的原因。當(dāng)從機(jī)響應(yīng)主機(jī)時(shí)，功能代碼可說明從機(jī)正常響應(yīng)或出現(xiàn)錯(cuò)誤 (即不正常響應(yīng) )，正常響應(yīng)時(shí)，從句簡(jiǎn)單返回原始功能代碼；不正常響應(yīng)時(shí)，從機(jī)返回與原始代碼相等效的一個(gè)碼，并把最高有效位設(shè)定為“ 1”。 當(dāng)主機(jī)向從句發(fā)送信息時(shí)，功能代碼向從機(jī)說明應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作。有效碼范圍 1225(十進(jìn)制 )，其中有些代碼適用全部型號(hào)的 Modicon 控制器，而有些代碼僅適用于某些型號(hào)的控制器。如 Modbus+使用令牌循環(huán)，自動(dòng)更新共享的數(shù)據(jù)庫。 地址 0 為于廣播地址，所有從機(jī)均能識(shí)別。主機(jī)把從機(jī)地址放入信息幀的地址區(qū)，并向從機(jī)尋址。是因?yàn)楹喜⑿畔⒌腃RC 校驗(yàn)碼無效而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。 同樣一個(gè)信息后，立即發(fā)送的一個(gè)新信息，（若無 3。 整 個(gè)信息必須連續(xù)發(fā)送。當(dāng)接收第一個(gè)地址數(shù)據(jù)時(shí)，每臺(tái)設(shè)備立即對(duì)它解碼，以決定是否是自己的地址。 各個(gè)區(qū)允許發(fā)送的字符均為 16 進(jìn)制的 09,AF。 RTU 幀 RTU 模式中，信息開始至少需要有 個(gè)字符的靜止時(shí)間，依據(jù)使用的波特率，很容易計(jì)算這個(gè)靜止的時(shí)間 (如下圖中的 T1T2T3T4)。 字符之間的最大間隔為 1S,若大于 1S，則接收設(shè)備認(rèn)為出現(xiàn)了一個(gè)錯(cuò)誤。 對(duì)其它的區(qū)，允許發(fā)送的字符為 16進(jìn)制字符 09,AF。 對(duì) MAP 或 Modbus+協(xié)議可對(duì)信息幀的起始和結(jié)束點(diǎn)標(biāo)記進(jìn)行處理，也可管理發(fā)送至目的地的信息，此時(shí)，信息傳輸中Modbus數(shù)據(jù)幀內(nèi)的目的地址已無關(guān)緊要，因?yàn)?Modbus+地址已由發(fā)送者或它的網(wǎng)絡(luò)適配器把它轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)地址和路由。停止位 2 位 (無校驗(yàn) ) 帶校驗(yàn)時(shí) 1 位停止位；無校驗(yàn)時(shí) 2 位停止位 錯(cuò)誤校驗(yàn)區(qū)：循環(huán)冗余校驗(yàn) (CRC) Modbus 信息幀 何論是 ASCII 模式還是 RTU 模式， Modbus 信息以幀的方式傳輸，每幀有確定的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，使接收設(shè)備在信息的起點(diǎn)開始讀地址，并確定要尋址的設(shè)備 (廣播時(shí)對(duì)全部設(shè)備 )，以及信息傳輸?shù)慕Y(jié)束時(shí)間。 ASCII 碼每一個(gè)字節(jié)的格式： 編碼系統(tǒng)： 16 進(jìn)制， ASCII 字符 09,AF 1 個(gè) 16 進(jìn)制 數(shù)據(jù)位： 1 起始位 7 位數(shù)據(jù)，低位先送 奇 /偶校驗(yàn)時(shí) 1 位；無奇偶校驗(yàn)時(shí) 0 位 （ LRC） 1 位帶校驗(yàn) 1 停止位；無校驗(yàn) 2 止位 錯(cuò)誤校驗(yàn)區(qū)： 縱向冗余校驗(yàn) RTU 模式 控制器以 RTU模式在 Modbus 總線上進(jìn)行通訊時(shí)，信息中的每 8 位字節(jié)分成 2 個(gè) 4 位 16 進(jìn)制的字符，該模式的主要優(yōu)點(diǎn)是在相同波特率下其傳輸?shù)淖址拿芏雀哂?ASCII 模式，每個(gè)信息必須連續(xù)傳輸。 如在 MAP 和 Modbus+總線上時(shí)， Modbus 信息以幀的方式出現(xiàn)，并與串行傳輸無關(guān)，如請(qǐng)求讀保持寄存器可以在 Modbus+上的兩個(gè)控制器之間處理，而與使用的控制器的 Modbus 端口無關(guān)。 選擇 ASCII 或 RTU 模式用于標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 總線。 在配置每臺(tái)控制器時(shí)，用戶須選擇通訊模式以及串行口的通訊參數(shù)。并在數(shù)據(jù)字節(jié)中含有一個(gè)代碼，來說明錯(cuò)誤，錯(cuò)誤檢查區(qū)允許主機(jī)確認(rèn)有效的信息內(nèi)容。 響應(yīng)： 從機(jī)正常響應(yīng)時(shí)，響應(yīng)功能碼是查詢功能碼的應(yīng)答，數(shù)據(jù)字節(jié)包含從機(jī)采集的數(shù)據(jù)，如寄存器值或狀態(tài)。并用寄存器的內(nèi)容作響應(yīng)。 查詢響應(yīng)周期： 圖 2：主從查詢響應(yīng)周期 查詢