使用说明书-1-_MODBUS通讯协议说明一.通讯说明控制器采用RS-485总线,协议符合ModBusRTU规约。数据传输均采用8位数据位、1位停止位、无奇偶校验位。波特率可设为1200-9600bit/s。通讯传送分为独立的信息头,和发送的编码数据。以下的通讯传送方式定义与RTU通讯规约相兼容:编码8位二进制起始位1位数据位8位奇偶校验位无停止位1位错误校检CRC(冗余循环码)初始结构==4字节的时间地址码=1字节功能码=1字节数据区=N字节错误校检=16位CRC码结束结构==4字节的时间地址码:地址码为通讯传送的第一个字节。这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。并且每个从机都有具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。功能码:通讯传送的第二个字节。ModBus通讯规约定义功能号为1到127。本控制器利用其中的一部分功能码。作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作。作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,并表明从机已响应主机进行操作。如果从机发送的功能码的最高位(比如功能码大于127),则表明从机没有响应操作或发送出错。数据区:数据区是根据不同的功能码而不同。CRC码:二字节的错误检测码。当通讯命令发送至仪器时,符合相应地址码的设备接通讯命令,并除去地址码,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就不发送任何信息。1.结构:地址码功能码数据区校验码8位8位N×8or16位16位2.信息帧格式:(1)地址码:地址码是信息帧的第一字节(8位),从0到255。这个字节表明由用户设置地址的从机将接收由主机发送来的信息。每个从机都必须有唯一的地址码,并且只有符合地址码的从机才能响应回送。当从机回送信息时,相当的地址码表明该信息来自于何处。(2)功能码:主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。表2列出的功能码都有具体的含义及操作。表1功能码代码含义操作03读取数据读取当前寄存器内一个或多个二进制值06重置单一寄存器把设置的二进制值写入单一寄存器(3)数据区:使用说明书-2-数据区包含需要从机执行什么动作或由从机采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如,功能码告诉从机读取寄存器的值,则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。对于不同的从机,地址和数据信息都不相同。(4)错误校验码:主机或从机可用校验码进行判别接收信息是否出错。有时,由于电子噪声或其它一些干扰,信息在传输过程中会发生细微的变化,错误校验码保证了主机或从机对在传送过程中出错的信息不起作用。这样增加了系统的安全和效率。错误校验采用CRC-16校验方法。CRC码低字节在前。注:信息帧的格式都基本相同:地址码、功能码、数据区和错误校验码。3.错误校验参与冗余循环码(CRC)计算的包括:地址码、功能码、数据区的字节。冗余循环码包含2个字节,即16位二进制。CRC码由发送设备计算,放置于发送信息的尾部。接收信息的设备再重新计算接收到信息的CRC码,比较计算得到的CRC码是否与接收到的相符,如果两者不相符,则表明出错。CRC码的计算方法是,先预置16位寄存器全为1。再逐步把每8位数据信息进行处理。在进行CRC码计算时只用8位数据位,起始位及停止位,如有奇偶校验位的话也包括奇偶校验位,都不参与CRC码计算。在计算CRC码时,8位数据与寄存器的数据相异或,得到的结果向低位移一字节,用0填补最高位。再检查最低位,如果最低位为1,把寄存器的内容与预置数相异或,如果最低位为0,不进行异或运算。这个过程一直重复8次。第8次移位后,下一个8位再与现在寄存器的内容相异或,这个过程与以上一样重复8次。当所有的数据信息处理完后,最后寄存器的内容即为CRC码值。计算CRC码的步骤为:(1).预置16位寄存器为十六进制FFFF(即全为1)。称此寄存器为CRC寄存器;(2).把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRC寄存器;(3).把寄存器的内容右移一位(朝低位),用0填补最高位,检查最低位(注意:这时的最低位指移位前的最低位,不是移位后的最低位);(4).如果最低位为0:重复第3步(再次移位)如果最低位为1:CRC寄存器与多项式A001(1010000000000001)进行异或;(5).重复步骤3和4,直到右移8次,这样整个8位数据全部进行了处理;(6).重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理;(7).最后得到的CRC寄存器即为CRC码。4.功能码03,读取点和返回值:利用通讯命令,可以进行读取点(“保持寄存器”)或返回值(“输入寄存器”)。一次最多可读取寄存器数是15。由于一些可编程控制器不用功能码03,所以功能码03被用作读取点和返回值。从机响应的命令格式是从机地址、功能码、数据区及CRC码。数据区的数据都是每二个字节高位在前,CRC码低位在前高位在后。信息帧格式举例:从机地址为01,寄存器地址0001H表示计数值地址。此例中计数值为:000001主机发送字节数举例从机地址101发送至从机01功能码103读取寄存器地址代码200起始地址为000101CRC码230由主机计算得到的CRC码5C从机响应字节数举例使用说明书-3-从机地址101来自从机0功能码103读取寄存器地址代码200起始地址为000101读出数据数量104long型数据长4byte计数值数据400000001计数值4byteCRC码204由从机计算得到的CRC码45表2功能码03读取的数据及地址地址内容代码示例(主机发送)代码示例(从机响应)0001H读取计数值010300013018010300010400000003F765(计数值为3)0002H读取预装值010300027019010300020400000064B6BC(预装值为100)0003H读取out1设定值01030003B1D9010300030400000064B76D(out1设定值为100)0004H读取计数启停状态01030004F01B0103000401DA84(01表示计数启动状态)5.功能码06,单点保存:主机利用这条命令把单点数据保存到控制器的存储器。控制器也用这个功能码向主机返送信息。信息帧格式举例:控制器地址为01,保存地址0002的1个值。在此例中,数据保存结束后,控制器中地址为0008内的内容为02H。主机发送字节数举例从机地址101发送至从机01功能码106单点保存地址代码200起始地址为000202写入数据0400000064保存的数据为64HCRC码29F由主机计算得到的CRC码EC从机响应字节数举例从机地址101来自从机01功能码106单点保存地址代码200起始地址为000202操作结果100数据设置成功CRC码218由主机计算得到的CRC码28表5功能码06保存的数据及地址表6个别寄存器说明地址内容代码示例(主机发送)代码示例(从机响应)0002H设置预装值01060002000000009E07(设置预装值为0)010600020018280003H设置out1设定值0106000300000000A3C7(设置out1设定值为0)010600030019B80004H设置计数启停状态0106000401DA48(设置启动计数)0106000401DA48000CH计数器清零0106000C01DD88(写“1”清零)0106000C01DD88(清零成功)使用说明书-4-0011HOUT1控制0106001101D4D8(写“1”OUT1动作)0106001101D4D8(OUT1动作完成)0012HOUT2控制0106001201D428(写“1”OUT2动作)0106001201D428(OUT2动作完成)地址内容说明0004H设置计数器启停向寄存器写“1”计数器启动,“2”计数器停止。000CH计数器清零向寄存器写“1”计数器清零。0011H控制OUT1动作向寄存器写“1”继电器动作,写“2”继电器复位。6.数据错误返回值:如果主机发出的数据错误,则控制器向主机回送错误信息,功能码的最高位为1,即控制器返回给主机的功能码是在主机已送的功能码上加128。从机返回的错误码的格式如下:地址码:1字节功能码:1字节(最高位为1)错误码:1字节CRC码:1字节错误码为00H:CRC码错;01H-02H:功能码未知二.接线说明一条总线连接多个表的接线图乐清市信尔电子有限公司