毕业论文外文翻译-MODBUS通讯协议.docVIP

MODBUS通讯协议 M.D.Kotsovos 伦敦皇家科学与技术学院机械工程系 Modbus协议是Modicon公司于1978年发明的一个用于PLC和控制器之间通讯的协议。M0dbus协议将通信参与者规定为“主站”(MASTER)和“从站”(SLAVE)。Modbus规定,只有主站具有主动权,从站只能被动的响应,包括回答出错信息。本文将PLC设定为主站,高压柜保护装置设定为1号从站,电容馈线柜保护装置设定为2号从站。Modbus协议有ASCII和RTU两种传输模式。在ASCII方式中,消息中的每个8Bit字节需2个ASCII字符,其优点是准许字符的传输间隔达到1 s而不产生错误;在RTU方式中,每个8Bit字节包含两个4Bit的十六进制字符,其优点是在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据,但是每个消息必须以连续的数据流传输。本文采用的模式是RTU模式。它没有起始位和停止位,而是以至少3.5个字符间隔时间(T1-T2-T3-T4)标志开始和结束。RTU模式采用CRC16冗余校验方式,信息帧由地址域、功能域和CRC校验域构成,所有字符位由16进制数组成。每个字节的位包括:1个起始位,8个数据位,1个奇偶校验位,1个或2个停止位(无奇偶校验时)。 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讯。它己经成为一通用工业标准。Modbus协议是一种在工业领域被广为应用的真正开放、标准的网络通讯协议，被大部分SCADA(Supervisor Control And Data Acquisition数据采集与监视控制系统)HM工(Human Machine Interface人机界面)软件支持，所以它实际上己经成为一种通用的工业标准。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讯的。它描述了一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。当在一Modbus网络上通讯时，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的结构。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。Modbus有两种传输模式，一种是ASCII模式，另一种是RTU模式。当控制器设为在Modbus网络上以ASCI工(美国标准信息交换代码)模式通讯，在消息中的每个s字节都作为两个ASCI工字符发送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可达到1秒而不产生错误。 1.在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232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。控制器通讯使用主一从技术，即仅一设备(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作出相应反应。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讯，也能以广播方式和所有从设备通讯。如果单独通讯，从设备返回一消息作为回应，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、一错误检测域。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、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去口通讯模式。 2.在其它网络上转输 在其它网络上，控制器使用对等技术通讯，故任何控制都能初始和其它控制器的通讯。这样在单独的通讯过程中，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协议仍提供了主一从原则，尽管网络通讯方法是对等。如果一控制器发送一消息，它只是作为主设备，并期望从从设备得到回应。同样，当控制器接收到一消息，它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。 3.查询一回应周期 1）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。 2）回应 如果从设备产生一正常的回应，在回应消息中的功能代码是在