modbus 通信概述

時(shí)間：2021-07-30作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：170

modbus 通信概述



Modbus RTU 通信

Modbus RTU（遠(yuǎn)程終端設(shè)備）是用于網(wǎng)絡(luò)中通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，使用電氣 RS232 或 RS422/485 連接在網(wǎng)絡(luò)中的 Modbus 設(shè)備間進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸。

Modbus RTU 使用主/從站網(wǎng)絡(luò)，其中整個(gè)通信僅由一個(gè)主站設(shè)備觸發(fā)，而從站只能響應(yīng)主站的請求。主站將請求發(fā)送到從站地址并且只有該從站地址響應(yīng)該命令（例外情況：發(fā)送給從站地址 0、未被從站確認(rèn)的廣播幀）。

使用的程序是明碼、異步半雙工的程序。數(shù)據(jù)傳輸無須握手。

系統(tǒng)環(huán)境中的位置

下列 Modbus 描述指的是相應(yīng)通信模塊的使用。

CM PtP RS232 HF

CM PtP RS422/485 HF

CM PtP (ET 200SP)

耦合功能

借助相應(yīng)的通信模塊和相關(guān)指令，用戶可在遠(yuǎn)程 Modbus 控制系統(tǒng)與 SIMATIC S7 之間建立通信連接。

RTU 格式的 GOULD-MODBUS 協(xié)議用于傳輸。

功能代碼 01、02、03、04、05、06、08、15 和 16 用于作為 Modbus 從站的通信模塊與主站系統(tǒng)之間的通信（請參見 功能代碼）。

如果將 SIMATIC S7 通信模塊作為 Modbus 主站，則功能代碼 11 和 12 同樣適用。

SIMATIC S7 用作 Modbus 從站

主站可主動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)，通信模塊將用作從站。

無法在從站與從站之間實(shí)現(xiàn)幀通信。

指令 Modbus_Slave 根據(jù)映射規(guī)范使數(shù)據(jù)在 SIMATIC 數(shù)據(jù)區(qū)可用，或者存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。

SIMATIC S7 用作 Modbus 主站

作為主站，通信模塊將初始化傳輸，隨后輸出請求幀，然后在組態(tài)的應(yīng)答監(jiān)視時(shí)間內(nèi)，等待來自從站的響應(yīng)幀。如果從站沒有響應(yīng)，主站將根據(jù)組態(tài)在輸出錯(cuò)誤消息之前重復(fù)此請求。

幀結(jié)構(gòu)

“主站-從站”和/或“從站-主站”數(shù)據(jù)交換以從站地址 開始，然后是功能代碼。然后傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)字段的結(jié)構(gòu)取決于使用的功能代碼。幀的最后傳送的是 CRC 校驗(yàn)碼。

地址	功能	數(shù)據(jù)	CRC 校驗(yàn)
字節(jié)/字	字節(jié)	n 個(gè)字節(jié)	2 個(gè)字節(jié)

地址	Modbus 從站地址 標(biāo)準(zhǔn)地址：1 到 247（字節(jié)） 擴(kuò)展的站地址：1 至 65535（字）
功能	Modbus 功能代碼
數(shù)據(jù)	幀數(shù)據(jù)：與功能代碼相關(guān)的管理數(shù)據(jù)和凈數(shù)據(jù)
CRC 校驗(yàn)	幀校驗(yàn)和

從站地址

從站地址范圍可介于 1 到 247（字節(jié)）或 1 到 65535（字）。該地址用于對總線中所定義的從站進(jìn)行尋址。

廣播消息

主站使用從站地址 0 對總線上的所有從站進(jìn)行尋址。

廣播消息僅允許與寫功能代碼 05、06、15 和 16 相結(jié)合。

從站不會(huì)對廣播消息發(fā)出響應(yīng)幀。

數(shù)據(jù)域 DATA

數(shù)據(jù)域 DATA 用于傳送功能代碼特定數(shù)據(jù)，例如：

字節(jié)數(shù)、線圈起始地址、寄存器起始地址、線圈數(shù)量和寄存器數(shù)量等等

有關(guān)詳細(xì)信息，請參見“功能代碼”。

CRC 校驗(yàn)

幀的最后是由 2 個(gè)字節(jié)組成的 CRC 16 校驗(yàn)和。校驗(yàn)和是按如下多項(xiàng)式計(jì)算的：x16 + x15 + x2 + 1。

先傳輸?shù)臀蛔止?jié)，然后傳輸高位字節(jié)。

幀結(jié)束

當(dāng)在傳輸 3.5 個(gè)字符所需的時(shí)間段內(nèi)（字符延遲時(shí)間的 3.5 倍）不傳輸任何數(shù)據(jù)時(shí)，將識別為幀結(jié)束（請參見《Modbus 協(xié)議參考指南》）。

因此，此幀結(jié)束 TIME_OUT 取決于數(shù)據(jù)傳輸速率，并以位時(shí)間指示（內(nèi)部固定編碼為 35 位時(shí)間；可在指令中額外組態(tài)其它位時(shí)間）。

收到幀結(jié)束 TIME_OUT 后，將對從連接伙伴接收到的 Modbus 消息幀進(jìn)行評估和正式檢查。

異常響應(yīng)

當(dāng)檢測到主站的請求幀有錯(cuò)誤時(shí)，例如：寄存器地址非法，從站將設(shè)置響應(yīng)幀的功能代碼的較高值位。

之后將傳輸一個(gè)字節(jié)異常代碼，說明錯(cuò)誤原因。

有關(guān)上述參數(shù)含義的詳細(xì)說明，請參見“GOULD MODICON Modbus 協(xié)議”（不屬于本文檔部分）。

異常代碼幀

從站中的異常代碼幀具有如下結(jié)構(gòu)：

例如，從站地址 5，功能代碼 5，異常代碼 2

從站 EXCEPTION_CODE_xx 的響應(yīng)幀：

05H	從站地址
85H	功能代碼
02H	異常代碼 (1...7)
xxH	CRC 校驗(yàn)和“低字節(jié)”
xxH	CRC 校驗(yàn)和“高字節(jié)”

驅(qū)動(dòng)程序接收到異常代碼幀后，當(dāng)前作業(yè)將由于錯(cuò)誤而結(jié)束。

根據(jù) Modbus 規(guī)范定義了下列錯(cuò)誤代碼：

錯(cuò)誤代碼	符合 Modbus 規(guī)范的含義	原因—短描述*
1	函數(shù)非法	功能代碼非法
2	數(shù)據(jù)地址非法	從站具有非法的數(shù)據(jù)地址
3	數(shù)據(jù)值非法	從站具有非法的數(shù)據(jù)值
4	關(guān)聯(lián)設(shè)備發(fā)生故障	從站出現(xiàn)內(nèi)部錯(cuò)誤
5	確認(rèn)	函數(shù)已執(zhí)行
6	忙，拒收消息	從站尚未準(zhǔn)備好接收消息
7	否定確認(rèn)	該函數(shù)不能執(zhí)行。
* 檢查從站獲取更多詳細(xì)信息。

RS232 模式

以下通信模塊支持 RS232 模式：

CM PtP RS232 HF

CM PtP (ET 200SP)

有關(guān) RS232 模式的詳細(xì)信息，請參見 RS232 模式一章。

有關(guān)硬件數(shù)據(jù)流控制和伴隨信號的自動(dòng)運(yùn)行的信息，請參見握手程序一章。

RS422/485 模式

以下通信模塊支持 RS422/485 模式：

CM PtP RS422/485 HF

CM PtP (ET 200SP)

有關(guān) RS422/485 模式的詳細(xì)信息，請參見 RS422 模式和 RS485 模式章節(jié)。


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• 詞條

  詞條說明

• BasicTask_* FC

  BasicTask_* FC塊版本塊可用于不同 CPU 類型的以下版本：BasicTask_B用于 S7?1500 CPU用于 S7?1500 CPU 的塊不能用于 S7?400 CPU。BasicTask_B用于 S7?400 CPU用于 S7?400 CPU 的塊不能用于 S7?1500 CPU。BasicTask_X用于使用合用線的 S7?300 CPUBasicTask_P用于不使用合用線

• 同步對象

  同步對象將對象從 TIA Portal 導(dǎo)出到工作區(qū)中，或從工作區(qū)導(dǎo)入 TIA Portal 時(shí)，將通過這些對象的比較狀態(tài)指示這些對象是否相同。如果相關(guān)聯(lián)的對象或文件發(fā)生變更，則比較結(jié)果更改并通過比較符號指示發(fā)生變更的位置所在。此時(shí)，需要執(zhí)行同步操作，確保該對象及其相關(guān)文件再次保持一致。通過以下繼紅方式，可選擇需執(zhí)行的操作：*具體操作：對于每個(gè)對象，均可*將其從 TIA Portal 導(dǎo)出到工

• 撤消動(dòng)作

  撤消動(dòng)作以下選項(xiàng)可用于撤消動(dòng)作：僅撤消最后一個(gè)動(dòng)作僅撤消最后執(zhí)行的動(dòng)作。按要求撤消多個(gè)動(dòng)作一步撤消動(dòng)作棧中的多個(gè)動(dòng)作。僅撤消最后一個(gè)動(dòng)作若要撤消最后執(zhí)行的動(dòng)作，請執(zhí)行以下步驟：單擊工具欄中的“撤消”按鈕。-?如果沒有在當(dāng)前顯示的編輯器中執(zhí)行該動(dòng)作，則顯示一個(gè)確認(rèn)提示。-?如果撤消操作要求打開一個(gè)包含受保護(hù)對象的編輯器，則必須輸入該對象的密碼。單擊“是”確認(rèn)。必要時(shí)輸入密碼。顯示

• 1200工作存儲(chǔ)器

  工作存儲(chǔ)器功能工作存儲(chǔ)器是非保持性存儲(chǔ)器區(qū)域，用于存儲(chǔ)與程序執(zhí)行有關(guān)的用戶程序元素。 用戶程序只能在工作存儲(chǔ)器和系統(tǒng)存儲(chǔ)器中執(zhí)行。