现场总线控制系统（FCS）系列：Schneider Electric Modbus_（7）.Modbus地址分配与管理.docx

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Modbus地址分配与管理

在环境监测工业控制系统中，Modbus协议是一种广泛使用的通信协议，用于在设备之间传输数据。Modbus地址分配与管理是确保设备之间正确通信的关键步骤。本节将详细介绍Modbus地址的分配原则、地址范围、以及如何管理和配置这些地址，以确保系统的稳定性和可靠性。

Modbus地址的概念

Modbus地址用于标识设备中的数据寄存器或输入/输出点。每个Modbus设备都有一个唯一的设备地址，范围从0到255（在ModbusRTU中）或1到247（在ModbusTCP中）。设备地址用于在网络中唯一标识设备，确保数据包能够准确地发送到目标设备。

地址分配原则

唯一性：每个设备的地址必须在网络中唯一，以避免地址冲突。

连续性：地址分配应尽量连续，便于管理和维护。

预留地址：为未来可能增加的设备预留一些地址，以避免后续扩展时重新配置地址。

功能性：根据设备的功能和类型分配地址，例如将相似功能的设备分配到相邻地址。

地址范围

ModbusRTU：

设备地址范围：0到255

0地址保留用于广播通信

ModbusTCP：

设备地址范围：1到247

248到255地址保留用于特殊用途

设备地址的配置

设备地址的配置通常通过设备的硬件接口或软件工具进行。以下是一些常见的配置方法：

硬件配置：

使用拨码开关或跳线设置设备地址。

通过设备上的按键或显示屏手动设置地址。

软件配置：

通过设备自带的配置软件设置地址。

通过Modbus写寄存器命令（FunctionCode0x06或0x10）动态设置地址。

代码示例：通过ModbusTCP动态设置设备地址

假设我们有一个ModbusTCP设备，需要通过编程动态设置其设备地址。以下是一个使用Python和pymodbus库的示例代码：

#导入所需的库

frompymodbus.client.syncimportModbusTcpClient

frompymodbus.exceptionsimportConnectionException

#定义设备的IP地址和端口

ip_address=192.168.1.100

port=502

#创建ModbusTCP客户端

client=ModbusTcpClient(ip_address,port)

try:

#连接到设备

ifclient.connect():

#定义要设置的新设备地址

new_address=5

#使用FunctionCode0x06(WriteSingleRegister)设置设备地址

#假设设备地址寄存器地址为0x1000

register_address=0x1000

#发送写寄存器命令

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

#检查命令是否成功

ifresult.isError():

print(设置设备地址失败)

else:

print(设置设备地址成功，新地址为:,new_address)

#关闭连接

client.close()

else:

print(连接设备失败)

exceptConnectionExceptionase:

print(连接异常:,e)

代码解释

导入库：首先导入pymodbus库中的ModbusTcpClient类和ConnectionException异常类。

定义设备信息：设置设备的IP地址和端口号。

创建客户端：创建一个ModbusTCP客户端实例。

连接设备：尝试连接到设备，如果连接成功则继续执行后续操作。

设置新地址：定义新的设备地址。

写寄存器命令：使用FunctionCode0x06（写单个寄存器）命令将新的设备地址写入指定的寄存器地址。

检查结果：检查写寄存器命令是否成功执行。

关闭连接：关闭与设备的连接。

地址冲突的检测与解决

地址冲突是指在同一个Modbus网络中，两个或多个设备被分配了相同的地址。这会导致通信失败和数据混乱。以下是一些检测和解决地址冲突的方法：

手动检查：在网络配置过程中，手动检查每个设备的地址，确保没有重复。

使用工具：使用Modbus扫描工