C200系列开发：C200PCPlus_（5）.C200PCPlus通信协议解析.docx

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C200PCPlus通信协议解析

1.通信协议概述

在工业控制系统中，通信协议是确保设备之间可靠、高效传输数据的关键。HoneywellC200PCPlus控制器采用了多种通信协议，以满足不同的应用需求。本节将详细介绍C200PCPlus支持的通信协议，包括Modbus、Ethernet/IP、PROFIBUS-DP等，以及这些协议的基本原理和应用场景。

1.1Modbus协议

Modbus协议是一种广泛应用的通信协议，用于在工业设备之间进行数据交换。它支持串行通信和以太网通信，具有简单、可靠的特点。Modbus协议主要分为ModbusRTU和ModbusTCP两种类型。

1.1.1ModbusRTU

ModbusRTU是一种基于串行通信的协议，通常使用RS-485或RS-232接口。它采用主从结构，主设备发起通信请求，从设备响应。每个请求和响应都包含地址、功能码、数据和校验码。

原理

地址：每个从设备有一个唯一的地址，主设备通过地址指定通信的目标设备。

功能码：定义了通信的具体操作，例如读取寄存器、写入寄存器等。

数据：包含实际传输的数据。

校验码：用于校验传输数据的完整性，通常使用CRC校验。

数据帧格式

ModbusRTU的数据帧格式如下：

[地址][功能码][数据][CRC]

地址：1字节，范围0x01到0xFF。

功能码：1字节，常见的功能码有0x03（读保持寄存器）、0x06（写单个寄存器）等。

数据：可变长度，具体取决于功能码。

CRC：2字节，用于校验数据的完整性。

代码示例

以下是一个使用Python库pymodbus与C200PCPlus控制器进行ModbusRTU通信的示例：

#导入pymodbus库

frompymodbus.client.syncimportModbusSerialClientasModbusClient

frompymodbus.exceptionsimportConnectionException

#创建ModbusRTU客户端

client=ModbusClient(method=rtu,port=/dev/ttyUSB0,baudrate=9600,timeout=1)

try:

#连接C200PCPlus控制器

client.connect()

#读取保持寄存器

address=0x00#寄存器起始地址

count=10#读取寄存器数量

result=client.read_holding_registers(address,count,unit=1)

ifresult.isError():

print(ModbusRTU读取错误)

else:

print(读取的寄存器值:,result.registers)

#写入单个寄存器

register_address=0x01#寄存器地址

value=1234#写入的值

result=client.write_register(register_address,value,unit=1)

ifresult.isError():

print(ModbusRTU写入错误)

else:

print(写入成功)

finally:

#关闭连接

client.close()

1.2ModbusTCP

ModbusTCP是一种基于以太网的通信协议，使用TCP/IP进行数据传输。它在ModbusRTU的基础上增加了以太网的传输层，使得通信更加灵活和可靠。

原理

地址：每个从设备有一个唯一的地址，主设备通过地址指定通信的目标设备。

功能码：定义了通信的具体操作，与ModbusRTU相同。

数据：包含实际传输的数据。

MBAP头：Modbus应用层协议头，包含交易标识、协议标识、长度和单元标识。

数据帧格式

ModbusTCP的数据帧格式如下：

[MBAP头][地址][功能码][数据]

MBAP头：6字节，包含交易标识（2字节）、协议标识（2字节）、长度（2字节）和单元标识（1字节）。

地址：1字节，范围0x01到0xFF。

功能码：1字节，常见的功能码有0x03（读保持寄存器）、0x06（写单个寄存器）等。

数据：可变长度，具体取决于功能码。

代码示例

以下是一个使