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MODBUS 规约中文说明书
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2008-11-10
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MODBUS 规约中文说明书 2.RTU方式3.ASCII方式4. MODBUS TCP5. MODBUS TCP / MODBUS 桥
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MODBUS 规约中文说明书
说明:该文档是产品说明书的一部分,考虑到国内没有看到详细的 MODBUS 规约中
文说明书,所以就把自己产品说明书的一部分内容译出来,作为 MDOBUS 规约中文说明
书。该说明书不是完整的 MODBUS 规约,但是却涵盖的几乎所有常用内容。
1. MODBUS 规约
MODBUS 规约是 MODICOM 公司开发的一个为很多厂商支持的开放规约
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
器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已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,进行集中监控。
此协议定义了一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。它描述了控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,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 Modbus 网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备
地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,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、路由路径及错误检测的方法。
标准的 Modbus 口是使用 RS-232C 兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信
号位、传输波特率、奇偶校验。控制器能直接或经由 Modem 组网。
控制器通信使用主—从技术,即仅设备(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做出相应反应。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
设备返回消息作为回应,如果是以广播方式查询的,则不作任何回应。Modbus 协议建立了
主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、错误检测域。
从设备回应消息也由 Modbus 协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回
的数据、和错误检测域。如果在消息接收过程中发生错误,或从设备不能执行
其命令,从设备将建立错误消息并把它作为回应发送出去。
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中,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—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。
如果控制器发送消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,
当控制器接收到消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。
.主设备查询
查询消息中的功能代码告之被选中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回它们的内
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量。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。
.从设备回应
如果从设备产生正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码
的回应。数据段包括了从设备收集的数据:像寄存器值或状态。如果有错误发生,功能代
码将被修改以用于指出回应消息是错误的,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。
每个 MODBUS 帧都包括地址域
功能域 数据域 错误检测域
1. RTU 方式
地址 功 能 代
码
数 据
数量
数据 1
...
数 据
n
CRC 高
字节
CRC 低 字
节
地址域 功能域 数据域 错误检测域
帧定界 :MODBUS RTU 方式下,每两个字符之间发送或者接收的时间间隔不
能超过 1.5 倍 字符传输时间。如果两个字符时间间隔超过了 3.5 倍的字符传输
时间,规约就认为一帧数据已经接收,新的一帧数据传输开始。
2. ASCII 方式
ASCII 模式
:
地址 功 能 代
码
数 据 数
量
数据
1
...
数据 n
LRC
高 字
节
LRC
低 字
节
回
车
换行
地址域 功能域 数据域 错误检测域
帧定界:
“:” 帧起始 “CR LF” 帧结束
ASCII 方式用两个 ASCII 字符表示一个 8 位数据,比如 16 进制的 3A 用字符
“3”和字符“A”表示。
3. MODBUS TCP
MODBUS TCP 模式下,由于模块的地址由 IP 地址确定,所以不再有地址域
内容,考虑到 TCP 网络是可靠的数据传输网络,故不再有校验数据。但是考虑
到在 IP 网上数据到达的顺序可能与我们预期的数据不一致,故增加了一个数据
序号,考虑到在 MODBUS TCP 协议上承载 MODBUS 协议,还在头部数据中增
加了一个地址域。
4. MODBUS TCP / MODBUS 桥
STC-511 可以用于 MODBUS TCP 到 MODBUS 的桥设备使用,作为 MODBUS 桥设备
时,需要在地址域上加上地址,另外对应的串口需要设置为 MODBUS 主设备。
由于存在两个串口设备,地址域的最高位 MSB=1 则访问串口 2, MSB=0 则访问串口
1。地址域广播地址是把低 7 位全部置为 1,在发送到 MODBUS 总线时,地址修改为 0。
地址域为 0 表示不访问 MODBUS 串口设备。
2. 支持命令
我们目前所支持的功能码非常有限,主要包括:
01 READ COIL STATUS
02 READ INPUT STATUS
03 READ HOLDING REGISTERS
04 READ INPUT REGISTERS
05 FORCE SINGLE COIL
06 PRESET SINGLE REGISTER
15 FORCE MULTIPLE COILS
16 FORCE MULTIPLE REGISTERS
20 READ FILE RECORD
21 WRITE FILE RECORD
24 READ FIFO QUEUE
1. 读继电器状态
功能码: 01
数据起始地址:00001~00008
数据长度:不大于 08 (因为只有 8 个输出继电器)
说明:读取输出继电器的状态。
数据说明:
地址 描述 说明
00001
第 1 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00002
第 2 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00003
第 3 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00004
第 4 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00005
第 5 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00006
第 6 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00007
第 7 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00008
第 8 个输出继电器 =1 吸合 =0 断开
00009
第 9 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00010
第 10 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00011
第 11 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00012
第 12 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00013
第 13 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00014
第 14 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00015
第 15 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
00016
第 16 个输出继电器(虚拟) =1 吸合 =0 断开
MODBUS 请求
功能码
1 BYTE 0X01
起始地址
2 BYTE 0X0000 TO 0XFFFF
读取数量
2 BYTE 1 TO 2000(0X7D0)
MODBUS 响应
功能码
1 BYTE 0X01
字节计数
1 BYTE N
线圈状态
n BYTE n =N or N+1
N =读取数量/8 如果余数不为 0 则 N=N+1
错误 响应
功能码
1 BYTE 0X01+ 0X80
错误代码
1 BYTE 0x1 or 0x2 or 0x3 or 0x4
举例
请求 响应
域名称 数据(hex) 域名称 数据(hex)
功能码
01
功能码
01
起始地址高(字节)
00
字节计数
03
起始地址低(字节)
13
27(h)~20 状态
CD
读取数量高(字节)
00
35(h)~28 状态
6B
读取数量低(字节)
13
38(h)~36 状态
05
2. 读开关量输入
功能码: 02
数据起始地址:100001~1000016
数据长度:不大于 16 (因为只有 16 路输入)
说明: 读取输入开关量的状态。
输入的量改变状态需要经过 0.1S 滤波抗干扰后才会变化。如果用户想知
道改变的时刻,需要读取系统的 FIFO 中的 SOE 事件记录或者读取文件中的
SOE 记录。
输入量的每次改变都会累积到该路对应的 32 位计数器上,对于计数,输
入的最高频率可以是 1KHz。
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资源评论
- zhuzhenwei2012-07-30Modbus协议,下载仔细研读了,项目中要用到。
waxapludnt
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