發布日期:2022-04-18 點擊率:51
Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議,控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信。Modbus 協議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程,如果回應來自其它設備的請求,以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。
Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。
1、在Modbus網絡上轉輸
標準的Modbus口是使用一RS-232C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。控制器能直接或經由Modem組網。
控制器通信使用主—從技術,即僅一設備(主設備)能初始化傳輸(查詢)。其它設備(從設備)根據主設備查詢提供的數據作出相應反應。典型的主設備:主機和可編程儀表。典型的從設備:可編程控制器。
主設備可單獨和從設備通信,也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信,從設備返回一消息作為回應,如果是以廣播方式查詢的,則不作任何回應。Modbus協議建立了主設備查詢的格式:設備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發送的數據、一錯誤檢測域。
從設備回應消息也由Modbus協議構成,包括確認要行動的域、任何要返回的數據、和一錯誤檢測域。
如果在消息接收過程中發生一錯誤,或從設備不能執行其命令,從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發送出去。
2、在其它類型網絡上轉輸
在其它網絡上,控制器使用對等技術通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨的通信過程中,控制器既可作為主設備也可作為從設備。提供的多個內部通道可允許同時發生的傳輸進程。
在消息位,Modbus協議仍提供了主—從原則,盡管網絡通信方法是“對等”。如果一控制器發送一消息,它只是作為主設備,并期望從從設備得到回應。同樣,當控制器接收到一消息,它將建立一從設備回應格式并返回給發送的控制器。
3、查詢—回應周期
(1)查詢
查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執行何種功能。數據段包含了從設備要執行功能的任何附加信息。例如功能代碼03是要求從設備讀保持寄存器并返回它們的內容。數據段必須包含要告之從設備的信息:從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數量。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內容是否正確的方法。
(2)回應
如果從設備產生一正常的回應,在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數據段包括了從設備收集的數據:象寄存器值或狀態。如果有錯誤發生,功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的,同時數據段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內容是否可用。
MODBUS是由Modicon(現為施耐德電氣公司的一個品牌)在1979年發明的,是全球第一個真正用于工業現場的總線協議。當現代的控制領域持續不斷的產生和應用諸如現場總線和網狀網絡等先進概念的時候,MODBUS的簡單性以及它的便于在許多通訊媒介上實施應用的特點一直使它受到最廣泛的支持,并且成為全球應用最廣泛的工業協議。通過此協議,控制器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信,此協議支持傳統的RS-232、RS-422、RS-485和以太網設備。許多工業設備,包括plc、dcs、變頻器、智能儀表等都在使用MODBUS協議作為他們之間的通訊標準,它可應用于各種數據采集和過程監控。
4、MODBUS協議庫
1.使用MOBUS協議的部分要求
A、初始化MODBUS從站協議占用Port0 作為MODBUS從站協議通信,MODBUS從站協議只支持端口0通信,所以選擇奧越信的雙通信的CPU,可以把Port1作為編程通信口,以便于調試;如果只有單通信口的話,可把CPU打到STOP模式在編程。
B、MODBUS從站協議指令的變量要求799字節的V區域,該區域的起始地址由用戶指定,保留給MODBUS使用,程序中不可以使用庫存儲區占用的地址。
C、可參照S7-200編程手冊中了解MODBUS指令的設置與編寫。
2.MODBUS協議允許在各種網絡體系結構內進行簡單通信。如圖所示:
A、每種設備(PLC、hmi、控制面板、驅動程序、動作控制、輸入/輸出設備)都能使用MODBUS協議來啟動遠程操作。
B、在基于串行鏈路和以太網絡的MODBUS上可以進行相同通信。
C、一些網關允許在幾種使用MODBUS協議的總線或網絡之間進行通信。
MODBUS編程實例
1、要求:2個CPU進行通信連接,主站每秒QW0輸出加1,主站通過MODBUS通信方式將其輸出點的數值與從站同步。
2、硬件根據要求,選取了奧越信的CPU224C與CPU224D,兩款都帶有雙通信口,功能也強大,編程測試時比較方便。
3、程序中先對兩個CPU的通訊口做了定義及設置,成功通信之后兩個CPU的輸出點通過MODBUS將會同步輸出主從站程序如下圖所示:
主站程序
從站程序
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