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1、Modbus通訊協(xié)議（RTU傳輸模式）Modbus通訊協(xié)議（RTU傳輸模式）本說明僅做內部參考，詳細請參閱英文版本。１７Modbus通訊協(xié)議（RTU傳輸模式）第一章Modbus協(xié)議簡介Modbus協(xié)議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)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。它已經成為一通用工業(yè)標準。有了它，不同廠商生產的控制設備可以連成工業(yè)網絡，進行集中監(jiān)控。此協(xié)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
2、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。當在一Modbus網絡上通信時，此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網絡上，包含了Modbus協(xié)議的消息轉換為在此網絡上使用的幀或包結構。這種轉換也擴展了根據具體的網絡解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。協(xié)議在一根通訊線上使用應答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊
3、線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一的終端設備（從機），然后，在相反的方向上終端設備發(fā)出的應答信號傳輸給主機。協(xié)議只允許在主計算機和終端設備之間，而不允許獨立的設備之間的數(shù)據交換，這就不會在使它們初始化時占據通訊線路，而僅限于響應到達本機的查詢信號。1．1傳輸方式傳輸方式是一個信息幀內一系列獨立的數(shù)據結構以及用于傳輸數(shù)據的有限規(guī)則，以RTU模式在Modbus總線上進行通訊時，信息中的每8位字節(jié)分成2個4位16進制的字符，每個信息必須連續(xù)傳輸下面定義了與Modebus協(xié)
4、議–RTU方式相兼容的傳輸方式。代碼系統(tǒng)·8位二進制，十六進制數(shù)0...9，A...F·消息中的每個8位域都是一個兩個十六進制字符組成每個字節(jié)的位·1個起始位·8個數(shù)據位，最小的有效位先發(fā)送·1個奇偶校驗位，無校驗則無·1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時）錯誤檢測域·CRC(循環(huán)冗長檢測)１７Modbus通訊協(xié)議（RTU傳輸模式）1．2協(xié)議當信息幀到達終端設備時，它通過一個簡單的“口”進入尋址到的設備，該設備去掉數(shù)據幀的“信封”（數(shù)據頭），讀取數(shù)據，如果沒有錯誤，就執(zhí)行數(shù)據所請求的任務，
5、然后，它將自己生成的數(shù)據加入到取得的“信封”中，把數(shù)據幀返回給發(fā)送者。返回的響應數(shù)據中包含了以下內容：終端從機地址(Address)、被執(zhí)行了的命令(Function)、執(zhí)行命令生成的被請求數(shù)據(Data)和一個校驗碼(Check)。發(fā)生任何錯誤都不會有成功的響應。1．2．1信息幀AddressFunctionDataCheck8-Bits8-BitsNx8-Bits16-Bits圖1–1.信息幀格式特注：Modbus信息幀所允許的最大長度為256個字節(jié)，即N的范圍是大于等于零且小于等于252（N
6、{0，252}）。即，所有的數(shù)據一共256個，數(shù)據剩下253個。1．2．2地址（Address）域信息幀地址域(信息地址)在幀的開始部分，由8位組成，有效的從機設備地址范圍0-247(十進制)，各從機設備的尋址范圍為1-247。主機把從機地址放入信息幀的地址區(qū)，并向從機尋址。從機響應時，把自己的地址放入響應信息的地址區(qū)，讓主機識別已作出響應的從機地址。地址0為廣播地址，所有從機均能識別。當Modbus協(xié)議用于高級網絡時，則不允許廣播或其它方式替代。1．2．3功能（Function）域信息幀功能域代
7、碼告訴了被尋址到的終端執(zhí)行何種功能。有效碼范圍1-225(十進制)，有些代碼是適用于所有控制器，有些適應于某種控制器，還有些保留以備后用。有關功能代替碼的全部內容見附錄A。當主機向從句發(fā)送信息時，功能代碼向從機說明應執(zhí)行的動作。如讀一組離散式線圈或輸入信號的ON/OFF狀態(tài)，讀一組寄存器的數(shù)據，讀從機的診斷狀態(tài)，寫線圈（或寄存器），允許下截、記錄、確認從機內的程序等。當從機響應主機時，功能代碼可說明從機正常響應或出現(xiàn)錯誤(即不正常響應)，正常響應時，從句簡單返回原始功能代碼；不正常響應時，從機返回
8、與原始代碼相等效的一個碼，并把最高有效位設定為“1”。如，主機要求從機讀一組保持寄存器時，則發(fā)送信息的功能碼為：00000011(十六進制03)
若從機正確接收請求的動作信息后，則返回相同的代碼值作為正常響應。發(fā)現(xiàn)錯時，則返回一個不正常響信息：10000011(十六進制83)從機對功能代碼作為了修改，此外，還把一個特殊碼放入響應信息的數(shù)據區(qū)中，告訴主機出現(xiàn)的錯誤類型和不正常響應的原因，不正常響應見附錄B。主機設備的應用程序負責處理不正常響應，典型處理過程是主機把對信息的測試和診斷送
