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上位机通讯协议(RTU)

上位机通讯协议

采用主从应答式通讯方式,采用RS232通讯接口,支持RS232通讯和MODEM 专线和拨号通讯;波特率支持1200、2400、4800、9600,每帧10位(1位起始位、8位数据、1位停止位)。

* ADDR: 直流电源地址。

* LG: ADDR之后,SUM之前的数据总数。

* SUM: ADDR之后,SUM之前的数据代数和,SUML为低位,SUMH为高位。

2.1 10A系统定值定义:

2.2系统遥测量1定义:

2.3系统遥测量2定义:

2.5 5A系统遥信量定义:

2.7小系统遥测量定义:

2.9系统遥调量定义: DATA 定义:每个遥调量由3字节构成,第1字节为信号编号,第2字节为遥调量低字节,第

3字节为遥调量高字节,每次送1个遥调量。

直流系统接收遥调命令正确执行后返回ACKI 命令,否则返回NAK 命令。

2.10系统遥控量定义:

DATA 定义:每个遥调量由2字节构成,第1字节为信号编号,第2字节为遥控量(00H:信号置0,0FFH:信号置1)。

直流系统接收遥控命令正确执行后返回ACKI命令,否则返回NAK命令。

单独传感器标准MODBUS485通讯协议

A、读取数据(标准modbus协议) 地址默认为0x01,可以更改 1、读取数据 主机呼: 0103 00 0000 01 840A 从机答: 0103 02 XX XX XX XX 上面02,XX等均为一个字节。数据为两个字节,高位字节在前。每帧的开头和结尾至少有3。5个字节时间的间隔. 2。读设备地址 0020 CRC (4个字节)(读取:00 20 0068) 00 20 Adress CRC (5个字节) 3.写设备地址 00 10 Adress CRC (5个字节)(地址设为01:00 10 01 BD C0) 00 10CRC?(4个字节)(返回:00 1000 7C) 说明: 1.读写地址命令的地址位必须是00。 2。Adress为1个字节,范围为0-255。 用户在为主机编程时,除了站号(地址)和CRC校验码之外,其它字节的字符均采用上面的内容不变。主机格式中的读取点数为01。从机回答帧中的功能码(03)和读单元字节数(01)不变。

计算CRC码的步骤: 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,并检查右移后的移出位; 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(10100000 0000 0001)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,进行下一步8位数据的处理; 7、最后得到的CRC寄存器即为CRC码; 8、将CRC结果放入信息帧时,将高低位交换,低位在前。 //************************************************************************************************ //**名称:CRC16 //**说明:CRC效验函数 //**形参:*p效验帧的指针帧长 datalen //**返回值:效验字 //************************************************************************************************ unsignedint CRC16(unsigned char * p, uint16 datalen ) { unsigned char CRC16Lo,CRC16Hi,CL,CH,SaveHi,SaveLo; int i,Flag; CRC16Lo =0xFF; CRC16Hi= 0xFF; CL = 0x01; CH= 0xA0; for(i=0;i>= 1 ; //高位右移一位,低位右移一位if ((SaveHi &0x01) ==0x01) //如果高位字节最后一位为1 CRC16Lo|=0x80 ; //则低位字节右移后前面补1否则自动补0 if ((SaveLo&0x01) ==0x01) //如果LSB为1,则与多项式码进行异或 { CRC16Hi^= CH;CRC16Lo ^= CL;} } }

(合同制定方法)单片机与上位机通信协议的制定

(合同制定方法)单片机与上位机通信协议的制定

单片机和上位机通信协议的制定 单片机和上位机的串口通信协议分为上行协议和下行协议,要分别制定!上行协议,即由单片机向上位机发送数据。 下行协议,即由上位机向单片机发送数据。 而通信协议又要分固定长度和不定长度俩种 本文所介绍的协议属于简单的固定字长的通信协议! 下行协议由四个字节构成

上表是简单的上位机对单片机的控制指令 下述函数是C#中封装的串口通信类中的发送函数的封装publicvoidSerSendCommu(byteorderDef,bytedata)//参数1为命令字,参数二为要发送的数 //据,需要时可直接调用 { Byte[]BSendTemp=newByte[SEND_LENTH]; BSendTemp[0]=PRE; BSendTemp[1]=orderDef; BSendTemp[2]=data; BSendTemp[3]=END; this.serialPort1.Write(BSendTemp,0,SEND_LENTH); } 下位机中用中断方式接收字符,本文用的是GCC语言,下面是串口接收数据中断 ISR(USART_RXC_vect)//串口接收中断

{ unsignedcharstatus,data; status=UCSRA;//**首先读取UCSRA的值,再读取UDR值,顺序不能颠倒,否则读取UDR后的UCSRA的 //值即会改变** data=UDR; if(!Uart_RecvFlag)//判断缓存中的数据是否读完,读完则接收指令 { if((status&((1<

modbus协议及modbus_RTU的C51程序

查看完整版本: [-- modbus协议及modbus RTU的C51程序--] 电子工程师之家-> 51单片机论坛-> modbus协议及modbus RTU的C51程序[打印本页]登录-> 注册-> 回复主 题-> 发表主题 一线工人2007-11-15 21:44 modbus协议及modbus RTU的C51程序 完整的程序请下载[attachment=1488] Modbus通讯协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 当在网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus 协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用Maser/Slave方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。 Modbus 协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave站点断开后(如故障或关机),Master端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。因此,Modbus协议的可靠性较好。 下面我来简单的给大家介绍一下,对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说,其中TCP和RTU协议非常类似,我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉,然后在RTU 协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。所以在这里我仅介绍一下Modbus的ASCII和RTU协议。

ZNJC2 RS485通讯 modbus 协议

_ MODBUS 通讯协议说明 1. 通讯相关的参数 2.通讯说明 2.1 数据格式说明 控制器采用RS-485总线,协议符合ModBus 规约,数据格式有标准MODBUS-RTU 、 非标准MODBUS-RTU(16进制)和ASC(ASC Ⅱ码)3种格式。 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2400、4800、9600和19200 bit/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: 2.2 非标准MODBUS-RTU(16进制)数据格式详细说明 下面以RTU(16进制)数据格式进行详细说明,ASC Ⅱ码数据格式只是把16进制代码 转换成ASC Ⅱ码字符。 地址码: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01H 到7FH 。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7FH),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。 2.2.2 信息帧格式: (1)地址码: 地址码是信息帧的第一字节(8位),从1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。 (3 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。 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。 2.2.3 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)

上位机通讯协议

2006 12 28 V1.0.01 [ ] 1 2006 11 29 V1.0 MODBUS-RTU MODBUS 01 ON/OFF) 02 ON/OFF) 03 04 05 06 07 8 8 08 09 484 PC 10 484 9 c u-t r a c

11 12 ModBus 13 184/384 484 584 PC 14 184/384 484 584 13 15 16 17 18 884 MICRO 84 PC 19 20 584L 21 584L 22 64 65 c u-t r a c

xx6X x x x abcd a b c d Bit7-bit4 Bit3-bit0B 66 xx6x X x x x x x x c u-t r a c

xx6x x x x x x (x) 67 [ ] 68 xx6x x x x x x x x x xx6x x x x x x x x (x) 0 1= 2= 3= 4= 5= 6= 7= 69 xx6X0x c u-t r a c

xx6x x 70 xx6X x x x xx6x 71 xx x X x x xx x x x 100 72 c u-t r a c

xx x X x x x xx x x 73 [ ] [ ] 74 [ ] [ ] 75 [ ] [ ] 76 [ ] [ ] 77 [ ] [ ] 78 [ ] [ ] 79 [ ] [ ] 80 [ ] [ ] 81 [ ] [ ] 82 [ ] [ ] 83 [ ] [ ] 84 [ ] [ ] 85 [ ] [ ] 86 [ ] [ ] 87 [ ] [ ] 88 [ ] [ ] 89 [ ] [ ] 90 [ ] [ ] c u-t r a c

Modbus RTU通讯协议

要实现Modbus RTU通信, 一、需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件,而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令库)。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。 Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口(Port0) 基本步骤: 1. 检查Micro/WIN的软件版本,应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。 2. 检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库(图1),库中应当 包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。 如果没有,须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library(指令库)软件包; 1. 西门子编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化,使用SM0.0调用 MBUS_SLAVE,并指定相应参数。 关于参数的详细说明,可在子程序的局部变量表中找到; 调用Modbus RTU通信指令库图中参数意义如下: a. 模式选择:启动/停止Modbus,1=启动;0=停止 b. 从站地址:Modbus从站地址,取值1~247 c. 波特率:可选1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200 d. 奇偶校验:0=无校验;1=奇校验;2=偶校验 e. 延时:附加字符间延时,缺省值为0 f. 最大I/Q位:参与通信的最大I/O点数,S7-200的I/O映像区为128/128, 缺省值为128 g. 最大AI字数:参与通信的最大AI通道数,可为16或32 h. 最大保持寄存器区:参与通信的V存储区字(VW) i. 保持寄存器区起始地址:以&VBx指定(间接寻址方式) j. 初始化完成标志:成功初始化后置1

MODBUS协议(功能码及报文解析)

MODBUS协议 Modbus是一种串行通信协议,是Modicon于1979年,为使用可编程逻辑控制器(PLC)而发表的。事实上,它已经成为工业领域通信协议标准,并且现在是工业电子设备之间相当常用的连接方式。M odbus比其他通信协议使用的更广泛的主要原因有: 公开发表并且无版税要求 相对容易的工业网络部署 对供应商来说,修改移动原生的位或字节没有很多限制 Modbus允许多个设备连接在同一个网络上进行通信,举个例子,一个由测量温度和湿度的装置,并且将结果发送给计算机。在数据采集与监视控制系统(SCADA)中,Modbus通常用来连接监控计算机和remote terminal unit (RTU)。 Modbus协议目前存在用于串口、以太网以及其他支持互联网协议的网络的版本。 大多数Modbus设备通信通过串口EIA-485物理层进行[1]。 对于串行连接,存在两个变种,它们在数值数据表示不同和协议细节上略有不同。Modbus RTU是一种紧凑的,采用二进制表示数据的方式,Modbus ASCII是一种人类可读的,冗长的表示方式。这两个变种都使用串行通讯(serial communication)方式。RTU格式后续的命令/数据带有循环冗余校验的校验和,而ASCII格式采用纵向冗余校验的校验和。被配置为RTU变种的节点不会和设置为ASCII变种的节点通信,反之亦然。

对于通过TCP/IP(例如以太网)的连接,存在多个Modbus/TCP 变种,这种方式不需要校验和的计算。 对于所有的这三种通信协议在数据模型和功能调用上都是相同的,只有封装方式是不同的。 Modbus 有一个扩展版本 Modbus Plus(Modbus+或者MB+),不过此协定是Modicon专有的,和 Modbus不同。它需要一个专门的协处理器来处理类似HDLC的高速令牌旋转。它使用1Mbit/s的双绞线,并且每个节点都有转换隔离装置,是一种采用转换/边缘触发而不是电压/水平触发的装置。连接Modbus Plus到计算机需要特别的接口,通常是支持ISA(SA85),PCI或者PCMCIA总线的板卡。 Modbus协议是一个 master/slave 架构的协议。有一个节点是master 节点,其他使用Modbus协议参与通信的节点是 slave 节点。每一个 slave 设备都有一个唯一的地址。在串行和MB+网络中,只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令(在以太网上,任何一个设备都能发送一个Modbus命令,但是通常也只有一个主节点设备启动指令)。 一个ModBus命令包含了打算执行的设备的Modbus地址。所有设备都会收到命令,但只有指定位置的设备会执行及回应指令(地址 0例外,指定地址 0 的指令是广播指令,所有收到指令的设备都会执行,不过不回应指令)。所有的Modbus命令包含了检查码,以确定到达的命令没有被破坏。基本的ModBus命令能指令一个RTU改变

上位机与下位机之间通信协议格式

一、通信协议 1、命令帧格式 帧头标志参数校验帧尾 命令字 01累加和 2030 1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte 说明:1、累加和校验:各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入;16进制传输。

2、信息帧格式 帧头标志参数校验帧尾 命令字 2030 02累加和 1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte 说明:1、累加和校验:各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入;16进制传输。

3、数据帧格式 (文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte ) 帧头标志校验帧尾203003累加和数据数据1Byte 16Byte 1Byte 1Byte 1Byte 标志:03 数据帧 文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte 04 数据帧 文件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 05 数据帧 文件canshu.txt (控制参数) 6 Byte 06 数据帧 校验文件mokuaideng.txt (模块指示灯地址) 20 Byte 07 数据帧 校验文件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 08 数据帧 校验文件canshu.txt (控制参数) 6 Byte 4、信息帧格式 定位物理针位 下位机-》上位机 上位机-》下位机 点亮指示灯 帧头标志参数校验帧尾203011累加和物理针位1Byte 1Byte 2Byte 1Byte 1Byte 说明:1、累加和校验:各字节累加和与100的模。 2、 10进制输入;16进制传输。 标志位 13 ,单点检测 判断单点导通关系是否真确 5、信息帧格式 下位机-》上位机 自检、线检测 帧头标志参数1校验帧尾203012累加和起始针位1Byte 1Byte 2Byte 1Byte 1Byte 参数2终点针位2Byte 参数3状态1Byte 状态:00 导通 01 断路 02 短路/错路

什么是ModBusRTU通讯协议

什么是ModBusRTU通讯协议 Modbus协议最初由Modicon公司开发出来,在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分,现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。 当在网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成应答并使用Modbus协议发送给询问方。 Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用Maser/Slave方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave 端的数据,实现双向读写。

Modbus协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外,Modbus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave站点断开后(如故障或关机),Master端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。因此,Modbus协议的可靠性较好。 对于Modbus的ASCII、RTU和TCP协议来说,其中TCP和RTU协议非常类似,我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉,然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP 网络协议发送出去即可。 (一)、通讯传送方式: 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也与ModBusRTU通讯规约相兼容: 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

上位机与下位机通过蓝牙通讯协议

文档名称:蓝牙通信协议编制审定:解晓飞

目录 1 前言 (2) 2帧定义 (2) 2同步字 (2) 3帧类型 (3) 4通讯流程 (3) 4.1设置采集信息 (3) 4.2采集测试命令 (3) 4.3开始采集、结束采集 (4) 5通信原则 (4)

PDA与下位机蓝牙通讯协议 1 前言 本协议用于定义PDA通过蓝牙与下位机进行数据通信的底层操作。数据传输以信息帧格式传输,且帧长度为非定长信息。 2帧定义 系统中共有三种帧格式,根据类型的不同帧的格式也不同具体定义如下: 3.1、命令帧 3.2 回复帧 3、2数据帧 其中命令帧是由PDA发给单片机的,回复帧和数据帧是由单片机发给PDA 的。 2同步字 为保证数据正确传输,帧格式中设有起始同步字和结束同步字,起始同步字包括两个字节,内容为0xaa、0xaa,结束同步字包括两个字节,内容为0x55、0x55。

3帧类型 类型字包括一个字节,表示发送的数据的类型,本系统中包括三个类型:命令、回复、数据三类。具体定义如下: 4通讯流程 操作过程中PDA均采用主动模式,单片机采用被动模式。 4.1设置采集信息 单片机启动后等待接收蓝牙命令首先进行参数设置,本部分由PDA控制。 PDA发送设置命令(帧类型0x30)并将信息发送到单片机,单片机接收到数据后检测数据个数是否正确,如果检测正确返回接收正确命令否则返回接收错误命令。 如果单片机返回的数据为接收错误,PDA重新发送命令。 从数据发送时起PDA进行计数等待,等待500ms后没有接收到返回值,自动重新发送命令并等待,重复上述操作。 发送三次都没有返回值时弹出警告对话框,提示蓝牙通讯故障。 如发送数据正常则提示设置成功信息对话框。 4.2采集测试命令 1、PDA发送采集命令 PDA发送采集设置命令(帧类型0x30),单片机接收到数据后检测数据是否正确,如果检测错误则返回接收错误命令。PDA接收到单片机返回接收错误回复,PDA重新发送命令。 从数据发送时起PDA进行计数等待,等待500ms后没有接收到返回值(采集数据或错误回复值),自动重新发送命令并等待,重复上述操作。

MODBUS-RTU通讯协议简介

MODBUS-RTU通讯协议简介 2008-10-10 17:27 1.1 Modbus协议简述 ACRXXXE系列仪表使用的是Modbus-RTU通讯协议,MODBUS协议详细定义了校验码、数据序列等,这些都是特定数据交换的必要内容。MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接(半双工),这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备(从机),然后,终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。 Modbus协议只允许在主机(PC,PLC等)和终端设备之间通讯,而不允许独立的终端设备之间的数据交换,这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。 1.2 查询—回应周期 1.2.1 查询 查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的内容。数据段必须包含要告之从设备的信息:从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息内容是否正确的方法。 1.2.2 回应 如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据:如寄存器值或状态。如果有错误发生,功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的,同时数据段包含了描述此错误信息的代码。错误检测域允许主设备确认消息内容是否可用。 1.3 传输方式 传输方式是指一个数据帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,下面定义了与Modbus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。 每个字节的位: · 1个起始位 · 8个数据位,最小的有效位先发送 ·无奇偶校验位 · 1个停止位 错误检测(Error checking):CRC(循环冗余校验) 1.4 协议 当数据帧到达终端设备时,它通过一个简单的“端口”进入被寻址到的设备,该设备去掉数据帧的“信封”(数据头),读取数据,如果没有错误,就执行数据所请求的任务,然后,它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中,把数据帧返回给发送者。返回的响应数据中包含了以下内容:终端从机地址(Address)、被执行了的命令(Function)、执行命令生成的被请求数据(Data)和一个校验码(Check)。发生任何错误都不会有成功的响应,或者返回一个错误指示帧。 1.4.1 数据帧格式 Address Function Data Check 8-Bits 8-Bits N x 8-Bits 16-Bits 1.4.2 地址(Address)域 地址域在帧的开始部分,由一个字节(8位二进制码)组成,十进制为0~255,

RS485通信和Modbus协议实例分析

18.1 RS485通信 实际上在RS485之前RS232就已经诞生,但是RS232有几处不足的地方: 1、接口的信号电平值较高,达到十几V,容易损坏接口电路的芯片,而且和TTL电平不兼容,因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。 2、传输速率有局限,不可以过高,一般到几十Kb/s就到极限了。 3、接口使用信号线和GND与其他设备形成共地模式的通信,这种共地模式传输容易产生干扰,并且抗干扰性能也比较弱。 4、传输距离有限,最多只能通信几十米。 5、通信的时候只能两点之间进行通信,不能够实现多机联网通信。 针对RS232接口的不足,就不断出现了一些新的接口标准,RS485就是其中之一,他具备以下的特点:1、我们在讲A/D的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其工业现场的环境比较复杂,干扰比较多,所以通信如果采用的是差分方式,就可以有效的抑制共模干扰。而RS485就是一种差分通信方式,它的通信线路是两根,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为-(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。 2、RS485通信速度快,最大传输速度可以达到10Mb/s以上。 3、RS485内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器的组合,抗干扰能力也大大增加。 4、传输距离最远可以达到1200米左右,但是他的传输速率和传输距离是成反比的,只有在100Kb/s 以下的传输速度,才能达到最大的通信距离,如果需要传输更远距离可以使用中继。 5、可以在总线上进行联网实现多机通信,总线上允许挂多个收发器,从现有的RS485芯片来看,有可以挂32、64、128、256等不同个设备的驱动器。 RS485的接口非常简单,和RS232所使用的MAX232是类似的,只需要一个RS485转换器,就可以直接和我们单片机的UART串行接口连接起来,并且完全使用的是和UART一致的异步串行通信协议。但是由于RS485是差分通信,因此接收数据和发送数据是不能同时进行的,也就是说它是一种半双工通信。那我们如何判断什么时候发送,什么时候接收呢? RS485类的芯片很多,这节课我们以MAX485为例讲解RS485通信,如图18-1所示。 图18-1 MAX485硬件接口 MAX485是美信(Maxim)推出的一款常用RS485转换器。其中5脚和8脚是电源引脚,6脚和7脚就是485通信中的A和B两个引脚,而1脚和4脚分别接到我们单片机的RXD和TXD引脚上,直接使用单片机UART进行数据接收和发送。而2脚和3脚就是方向引脚了,其中2脚是低电平使能接

PC(上位机)与PLC串行通讯协议与串口DLL之 modbus rtu 协议

Modbus rtu通信协议串口通讯动态链接库DLL(以下简称DLL),是为满足工业通信需要,针对工业领域要求上位机对PLC、工业仪表通讯实时采集与控制的组态编程而设计。 本DLL是采用Delphi语言开发的标准串口通讯库,具有以下特点: 1)、遵循modbus rtu串口通讯协议(施耐德、西门子、台达、永宏等品牌PLC及各类工业仪表等支持本协议); 2)、实时性、可靠性好,通用性强; 3)、适用于多PLC联网和上位机通信,满足多方面的需要(联网时可采用485总线式); 4)、函数接口功能全,操作简单,支持modbus的大部分读写功能函数; 5)、附加实用转换与读取函数,易于快速开发(VC等非RAD开发环境的开发); 6)、支持USB、PC扩展卡等扩展串口号; 7)、支持多种操作系统win9x/win2000/winXP(标注Win32 DLL); 8)、可在多种编程环境下使用,例如VB、VC、Delphi等开发环境。 9)、支持modbus rtu标准的功能代码01、02、03、04、05、06、15、16且对相关功能代码的读取和写如做了一些扩充更加符合工业自动化领域的工控软件的开发,是广大工控工程师的必备工具软件。 二、modbus rtu通讯协议简介 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网) 和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集 中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请 求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共 格式。当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定 要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消 息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。 1、在Modbus网络上转输 标准的Modbus口是使用一RS-232C兼容串行接口,它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制 器能直接或经由Modem组网。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备) 根据主设备查询提供的数据作出相应反应。典型的主设备:主机和可编程仪表。典型的从设备:可编程控制器。主设备 可单独和从设备通信,也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信,从设备返回一消息作为回应,如果是以广播 方式查询的,则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、

Modbus+RTU+标准通讯协议格式

HLP_SV Modbus RTU 标准通讯协议格式 通信资料格式 Address Function Data CRC check 8 bits 8 bits N×8bits 16bits 1)Address通讯地址:1-247 2)Function:命令码8-bit命令 01 读线圈状态 上位机发送数据格式: ADDRESS 01 ADDRH ADDRL NUMH NUML CRC 注: ADDR: 00000 --- FFFF(ADDR=线圈地址-1);NUM: 0010-----0040 (NUM为要读线圈状态值的二进制数位数) 正确时变频器返回数据格式: ADDRESS 01 BYTECOUNT DA TA1 DA TA2 DA TA3 DA TAN CRC 注: BYTECOUNT:读取的字数 错误时变频器返回数据格式: ADDRESS 0X81 Errornum CRC 注: Errornum为错误类型代码 如:要检测变频器的输出频率 应发送数据:01 01 00 30 00 10 3D C9(16进制) 变频器返回数据:01 01 02 00 20 B8 24(16进制) 发送数据:0030hex(线圈地址49) 返回的数据位为“0020”(16进制),高位与低位互换,为2000。即输出频率为 303(Max Ref)的50%。关于2000对应50%,具体见图1。

03读保持寄存器 上位机发送数据格式: ADDRESS 03 ADDRH ADDRL NUMH NUML CRC 注:ADDR: 0 --- 0XFFFF;NUM: 0010-----0040 (NUM为要读取数据的字数) ADDR=Parameter Numbe r×10-1 正确时变频器返回数据格式: ADDRESS 03 BYTECOUNT DA TA1 DA TA 2 DA TA 3 DA TAN CRC 注: BYTECOUNT:读取的字节数 错误时变频器返回数据格式: ADDRESS 0X83 Errornum CRC 如:要读变频器参数303的设定值 应发送数据:01 03 0B D5 00 02 95 BC (16进制) Parameter 303(3029)=0BD5HEX 变频器返回数据:“:”01 03 04 00 00 EA 60 B5 7B 返回的数据位为“00 00 EA 60”(16进制)转换为10进制数为60000, 表示303设置值为60.000 ※当参数值为双字时,NUM的值必须等于2。否则无法读取或读取错误。 05 写单个线圈状态 上位机发送数据格式: ADDRESS 05ADDRH ADDRL DA TAH DA TAL CRC 注:ADDR: 0 ---- 0XFFFF(ADDR=线圈地址-1);DATA=0000HEX(OFF) OR FF00(ON) HEX 正确时变频器返回数据格式: ADDRESS 05 DATAH DATAL BYTECOUNT CRC 错误时变频器返回数据格式: ADDRESS 0X85 Errornum CRC 如:要使写参数为写入RAM和EEPROM 应发送数据:01 05 00 40 FF 00 CRC(16进制) 变频器返回数据:01 05 FF 00 00 01 CRC(16进制) 发送数据:0040hex(线圈地址65) 06 写单个保持寄存器值(只能写参数值为单个字的参数) 上位机发送数据格式: ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DA TAH DA TAL CRC 注:ADDR: ADDR=Parameter Numbe r×10-1 正确时变频器返回数据格式: ADDRESS 06 ADDRH ADDRL DA TAH DA TAL CRC 错误时变频器返回数据: ADDRESS 0X86 Errornum CRC 如:要对变频器参数101写入1 应发送数据:01 06 00 03 F1 00 01 19 BD(16进制) 变频器返回数据:01 06 03 F1 00 01 19 BD(16进制) PARAMETER 101(1009)=03F1 HEX

RS485通信和Modbus协议

在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域,通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用的方式是RS232接口,由于 工业现场比较复杂,各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁干扰,会导致信号传输错误。除此之外,RS232接口只能实现点对点通信,不具备联网功能,最大传输距离也只能达到几十米,不能满足远距离通信要求。而RS485则解决了这些问题,数据信号采用差分传输方式,可以有效的解决共模干扰问题,最大距离可以到1200米,并且 允许多个收发设备接到同一条总线上。随着工业应用通信越来越多,1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议Modbus协议,现在工业中使用RS485通信场合很多都采用Modbus协议,本节课我们要讲解一下RS485通信和Modbus协议。 单单使用一块KST-51开发板是不能够进行RS485实验的,应很 多同学的要求,把这节课作为扩展课程讲一下,如果要做本课相关实验,需要自行购买USB转485通信模块。 18.1 RS485通信 实际上在RS485之前RS232就已经诞生,但是RS232有几处不足的地方: 1、接口的信号电平值较高,达到十几V,容易损坏接口电路的 芯片,而且和TTL电平不兼容,因此和单片机电路接起来的话必须加转换电路。 2、传输速率有局限,不可以过高,一般到几十Kb/s就到极限了。 3、接口使用信号线和GND与其他设备形成共地模式的通信,这 种共地模式传输容易产生干扰,并且抗干扰性能也比较弱。 4、传输距离有限,最多只能通信几十米。 5、通信的时候只能两点之间进行通信,不能够实现多机联网通信。 针对RS232接口的不足,就不断出现了一些新的接口标准,RS485就是其中之一,他具备以下的特点: 1、我们在讲A/D的时候,讲过差分信号输入的概念,同时也介 绍了差分输入的好处,最大的优势是可以抑制共模干扰。尤其工业现场的环境比较复杂,干扰比较多,所以通信如果采用的是差分方式,就可以有效的抑制共模干扰。而RS485就是一种差分通信方式,它的通信线路是两根,通常用A和B或者D+和D-来表示。逻辑“1”以两线之间的电压差为+(0.2~6)V表示,逻辑“0”以两线间的电压差为 -(0.2~6)V来表示,是一种典型的差分通信。 2、RS485通信速度快,最大传输速度可以达到10Mb/s以上。 3、RS485内部的物理结构,采用的是平衡驱动器和差分接收器 的组合,抗干扰能力也大大增加。

仪表与上位机ModBus通讯协议

仪表与上位机ModbusRTU通讯协议 1、接口规格 为与PC机或PLC编控仪联机以集中监测或控制仪表,仪表提供RS232、RS485两种数字通讯接口,光电隔离,其中采用RS232通讯接口时上位机只能接一台仪表,三线连接,传输距离约15米;采用RS485通讯接口时上位机需配一只RS232-485的转换器,最多能接64台仪表,二线连接,传输距离约一千米。2、通讯协议(适合本厂所有1~16路仪表) (1)通讯波特率为1200、2400、4800、9600四档可调,数据格式为1个起始位、8个数据位,1个停止位,无校验位。 (2)上位机读一个参数(2字节) 仪表编号功能代码(03)参数首地址读取的字数(0001)CRC16 1byte1byte2byte2byte2byte (3)仪表返回(2字节): 仪表编号功能代码(03)读取的字节数(02)参数值CRC16 1byte1byte1byte2byte2byte (4)上位机写一个参数(2字节)及仪表返回(2字节)(帧格式相同): 仪表编号功能代码(6)参数首地址参数值CRC16 1byte1byte2byte2byte2byte (5)参数代码及地址见仪表说明书 通道显示值地址: 1通道:1001H2通道:1002H3通道:1003H4通道:1004H 5通道:1005H6通道:1006H7通道:1007H8通道:1008H 9通道:1009H10通道:100AH11通道:100BH12通道:100CH 13通道:100DH14通道:100EH15通道:100FH16通道:1010H (6)仪表主控输出状态地址: 1通道:1101H2通道:1102H3通道:1103H4通道:1104H 5通道:1105H6通道:1106H7通道:1107H8通道:1108H 9通道:1109H10通道:110AH11通道:110BH12通道:110CH 13通道:110DH14通道:110EH15通道:110FH16通道:1110H (7)仪表报警输出状态地址: 1200H D15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0 AL16AL15AL14AL13AL12AL11AL10AL9AL8AL7AL6AL5AL4AL3AL2AL1 3.1).上位机对仪表写数据的程序部分应按仪表的规格加入参数限幅功能,以防超范围的数 据写入仪表,使其不能正常工作,各参数代码及范围见《仪表说明书》 2).上位机发读或写指令的间隔时间应大于或等于0.2秒,太短仪表可能来不及应答 3).仪表未发送小数点信息,编上位机程序时应根据需要设置 4).测量值为32767(7FFFH)表示HH(超上量程),为32512(7F00H)表示LL(超下量程) 5).除了CRC校验字节低位在前外,其它所有双字节均高位在前,

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