型表Modbus规约.docVIP

3型表Modbus规约 时间：2005-01-05 规约名称 三型表Modbus规约 规约代号 引用规约名称 Modbus电能表规约 引用规约代号 设计联络人 刘新润 电话 9424 规约修订人 刘新润 主要修订内容： 1、仅使用功能码03、06，和65（41H）。 2、无异常响应。 ModBus简介 ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。可应用于各种数据采集和过程监控。 ModBus协议是美国MODICON工业自动化系统公司应用于工业控制器的一种通信协议。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。它已经成为一个通用工业标准，使得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。 ModBus采用主从通信方式即请求－响应方式。同一时刻在一个ModBus网络中，只能有一个主机，其它设备为从机，通信总是由主机发起。 ModBus中的寄存器都是16位寄存器，即为2字节且高字节在前。 ModBus有2个串行传输模式：ASCII（美国信息交换码）、RTU（远方终端设备）。可以由用户选择需要的模式和串口通信参数（波特率、校验方式，等等），但在同一个ModBus网络中的所有设备必须具有相同的模式和串口参数。ASCII模式具有7个数据位而RTU模式具有8个数据位；ASCII模式的编码方式：十六进制，ASCII字符0–9, A–F，消息中每个ASCII字符（7位）包含1个十六进制字符；而RTU模式为二进制，1个RTU报文字符（8位）包含2个十六进制字符；差错校验：ASCII模式采用纵向冗余校验LRC，而RTU模式为循环冗余校验CRC。RTU模式的通信效率是ASCII模式的2倍，但ASCII数据的译码和处理更为容易一些，此外，用RTU模式时报文字符必须以连续数据流的形式传送，用ASCII模式，字符之间可产生长达1s的间隔，以适应速度较快的机器。 在本协议中选用RTU模式。以下的叙述针对RTU模式进行。 一、字节比特传输顺序 编码：每字节为8bits二进制位，2个16进制字符。 字节比特传输：11位。1个起始位（0）、8个数据位（低在前）、1个偶/奇校验位（无校验则没有该位）、1个停止位（1）（无校验则为2个校验位）。 用户可以根据需要配置控制器为奇校验或偶校验也可以不用校验位。 字节比特的传输顺序图示如下。 ← 传输方向 起始位 Bit0 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 偶校验位 停止位 二、帧格式 RTU消息帧是以3.5个字符的静默时间开始的，下面以T1-T2-T3-T4表示，首先传送的是设备地址域，所有域只能以16进制字节传送，收到地址域后各设备进行解析以确定是否寻址本设备。最后一个字符传送后紧接着是3.5个字符的静默时间表示该消息帧已完，可以传送新的消息帧。 整个消息帧必须连续传送，如果在帧结束之前出现超过1.5个字符时间的静默间隔，接收设备将废弃已收到的不完整消息而将随后收到的一个字节认为是一个新消息帧的地址域。 同样地，如果一个新消息在小于3.5个字符的静默时间内接着前一消息传送，接收设备将认为它是前一消息的延续。这将导致一个错误，因为在最后的CRC域的值不可能是正确的。典型的消息帧格式如下所示： ModBus消息帧格式： 开始 地址 功能码 数据 CRC校验码 结束 T1-T2-T3-T4 8Bits 8Bits n×8Bits 16Bits T1-T2-T3-T4 1、地址域 这里的地址域标识的是从机地址（表地址），有效范围为十进制0－247。地址0用作广播地址，寻址所有从机；实际分配给单个从机的地址范围是1－247。主机通过将从机的地址放入其消息帧的地址域来寻址该从机，而当从机发送响应消息时则将自身地址放入地址域以便主设备识别该响应消息来自哪个从机。 2、功能码 有效的功能码范围是十进制1－255。当主机向从机发送消息时，功能码告知从机执行什么操作；而当从机发送响应消息时，用功能码来指示是正常响应还是异常响应（有某种错误发生），如果是正常响应，则从机回应相应请求帧中的原功能码；如果是异常响应，则从设备将请求帧中的原功能码最高位置1后回应，并将一特定错误信息码放入响应消息的数据域，告诉主机发生了哪种错误或者出现异常的原因。 　表1 ModBus功能码 功能码 功能 备注 01 保留 02 保留 03 读保持寄存器(4X) 数据类型为整型、字符型、状态字、浮点型 04 保留 05 保留 06 写单个寄存器(4X) 数据类型为整型、字符型、状态字、浮点型 07 保留 08 保留 09 保留 10(0AH