modbus通訊協(xié)議及plc編程通訊實例

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1、MODBUS通訊協(xié)議及編程　　ModBus通訊協(xié)議分為RTU協(xié)議和ASCII協(xié)議，我公司的多種儀表都采用ModBusRTU通訊協(xié)議，如：YD2000智能電力監(jiān)測儀、巡檢表、數(shù)顯表、光柱數(shù)顯表等。下面就ModBusRTU協(xié)議簡要介紹如下：一、通訊協(xié)議（一）、通訊傳送方式：　　通訊傳送分為獨立的信息頭，和發(fā)送的編碼數(shù)據(jù)。以下的通訊傳送方式定義也與MODBUSRTU通訊規(guī)約相兼容：編碼8位二進制起始位1位數(shù)據(jù)位8位奇偶校驗位1位（偶校驗位）停止位1位錯誤校檢CRC（冗余循環(huán)碼）初始結(jié)構(gòu)=≥4字節(jié)的時間地址碼=1字節(jié)功能碼=1字節(jié)數(shù)據(jù)區(qū)=N字節(jié)錯誤校檢=

2、16位CRC碼結(jié)束結(jié)構(gòu)=≥4字節(jié)的時間　　地址碼：地址碼為通訊傳送的第一個字節(jié)。這個字節(jié)表明由用戶設定地址碼的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。并且每個從機都有具有唯一的地址碼，并且響應回送均以各自的地址碼開始。主機發(fā)送的地址碼表明將發(fā)送到的從機地址，而從機發(fā)送的地址碼表明回送的從機地址?！　」δ艽a：通訊傳送的第二個字節(jié)。ModBus通訊規(guī)約定義功能號為1到127。本儀表只利用其中的一部分功能碼。作為主機請求發(fā)送，通過功能碼告訴從機執(zhí)行什么動作。作為從機響應，從機發(fā)送的功能碼與從主機發(fā)送來的功能碼一樣，并表明從機已響應主機進行操作。如果從機發(fā)送的功能

3、碼的最高位為１(比如功能碼大與此同時127)，則表明從機沒有響應操作或發(fā)送出錯。　　數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是根據(jù)不同的功能碼而不同。數(shù)據(jù)區(qū)可以是實際數(shù)值、設置點、主機發(fā)送給從機或從機發(fā)送給主機的地址?！　RC碼：二字節(jié)的錯誤檢測碼。（二）、通訊規(guī)約：　　當通訊命令發(fā)送至儀器時，符合相應地址碼的設備接通訊命令，并除去地址碼，讀取信息，如果沒有出錯，則執(zhí)行相應的任務；然后把執(zhí)行結(jié)果返送給發(fā)送者。返送的信息中包括地址碼、執(zhí)行動作的功能碼、執(zhí)行動作后結(jié)果的數(shù)據(jù)以及錯誤校驗碼。如果出錯就不發(fā)送任何信息。161．信息幀結(jié)構(gòu)地址碼功能碼數(shù)據(jù)區(qū)錯誤校驗碼8位8位N×8

4、位16位　　地址碼：地址碼是信息幀的第一字節(jié)(8位)，從0到255。這個字節(jié)表明由用戶設置地址的從機將接收由主機發(fā)送來的信息。每個從機都必須有唯一的地址碼，并且只有符合地址碼的從機才能響應回送。當從機回送信息時，相當?shù)牡刂反a表明該信息來自于何處?！　」δ艽a：主機發(fā)送的功能碼告訴從機執(zhí)行什么任務。表1-1列出的功能碼都有具體的含義及操作。代碼含義操作03讀取數(shù)據(jù)讀取當前寄存器內(nèi)一個或多個二進制值06重置單一寄存器把設置的二進制值寫入單一寄存器　　數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)包含需要從機執(zhí)行什么動作或由從機采集的返送信息。這些信息可以是數(shù)值、參考地址等等。例如，功

5、能碼告訴從機讀取寄存器的值，則數(shù)據(jù)區(qū)必需包含要讀取寄存器的起始地址及讀取長度。對于不同的從機，地址和數(shù)據(jù)信息都不相同?！　″e誤校驗碼：主機或從機可用校驗碼進行判別接收信息是否出錯。有時，由于電子噪聲或其它一些干擾，信息在傳輸過程中會發(fā)生細微的變化，錯誤校驗碼保證了主機或從機對在傳送過程中出錯的信息不起作用。這樣增加了系統(tǒng)的安全和效率。錯誤校驗采用CRC-16校驗方法。注：信息幀的格式都基本相同：地址碼、功能碼、數(shù)據(jù)區(qū)和錯誤校驗碼。2．錯誤校驗　　冗余循環(huán)碼（CRC）包含2個字節(jié)，即16位二進制。CRC碼由發(fā)送設備計算，放置于發(fā)送信息的尾部。接收信

6、息的設備再重新計算接收到信息的CRC碼，比較計算得到的CRC碼是否與接收到的相符，如果兩者不相符，則表明出錯?！　RC碼的計算方法是，先預置16位寄存器全為1。再逐步把每8位數(shù)據(jù)信息進行處理。在進行CRC碼計算時只用8位數(shù)據(jù)位，起始位及停止位，如有奇偶校驗位的話也包括奇偶校驗位，都不參與CRC碼計算?！　≡谟嬎鉉RC碼時，8位數(shù)據(jù)與寄存器的數(shù)據(jù)相異或，得到的結(jié)果向低位移一字節(jié)，用0填補最高位。再檢查最低位，如果最低位為1，把寄存器的內(nèi)容與預置數(shù)相異或，如果最低位為0，不進行異或運算?！　∵@個過程一直重復8次。第8次移位后，下一個8位再與現(xiàn)在寄存

7、器的內(nèi)容相相異或，這個過程與以上一樣重復8次。當所有的數(shù)據(jù)信息處理完后，最后寄存器的內(nèi)容即為CRC碼值。CRC碼中的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收時低字節(jié)在前。　　計算CRC碼的步驟為：§預置16位寄存器為十六進制FFFF（即全為1）。稱此寄存器為CRC寄存器；§把第一個8位數(shù)據(jù)與16位CRC寄存器的低位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器；§把寄存器的內(nèi)容右移一位(朝低位)，用0填補最高位，檢查最低位；16§如果最低位為0：重復第3步(再次移位);如果最低位為1：CRC寄存器與多項式A001（1010000000000001）進行異或；§重復步驟3和4，直到右移8次

8、，這樣整個8位數(shù)據(jù)全部進行了處理；§重復步驟2到步驟5，進行下一個8位數(shù)據(jù)的處理；§最后得到的CRC寄存器即為CRC碼。3．功能碼03，