modbus协议的通信原理

时间:2023-03-09作者:佚名

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。Modbus 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。

  Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。

  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、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。

  从设备回应消息也由Modbus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。

  如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。

  2、在其它类型网络上转输

  在其它网络上,控制器使用对等技术通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。这样在单独的通信过程中,控制器既可作为主设备也可作为从设备。提供的多个内部通道可允许同时发生的传输进程。

  在消息位,Modbus协议仍提供了主—从原则,尽管网络通信方法是“对等”。如果一控制器发送一消息,它只是作为主设备,并期望从从设备得到回应。同样,当控制器接收到一消息,它将建立一从设备回应格式并返回给发送的控制器。

  3、查询—回应周期

modbus协议的通信原理

  (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。

  (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:象寄存器值或状态。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。

MODBUS是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的,是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。当现代的控制领域持续不断的产生和应用诸如现场总线和网状网络等先进概念的时候,MODBUS的简单性以及它的便于在许多通讯媒介上实施应用的特点一直使它受到最广泛的支持,并且成为全球应用最广泛的工业协议。通过此协议,控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信,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、变频器、智能仪表等都在使用MODBUS协议作为他们之间的通讯标准,它可应用于各种数据采集和过程监控。

4、MODBUS协议库

1.使用MOBUS协议的部分要求

A、初始化MODBUS从站协议占用Port0 作为MODBUS从站协议通信,MODBUS从站协议只支持端口0通信,所以选择奥越信的双通信的CPU,可以把Port1作为编程通信口,以便于调试;如果只有单通信口的话,可把CPU打到STOP模式在编程。

B、MODBUS从站协议指令的变量要求799字节的V区域,该区域的起始地址由用户指定,保留给MODBUS使用,程序中不可以使用库存储区占用的地址。

C、可参照S7-200编程手册中了解MODBUS指令的设置与编写。

2.MODBUS协议允许在各种网络体系结构内进行简单通信。如图所示:

modbus协议的通信原理

A、每种设备(PLC、hmi、控制面板、驱动程序、动作控制、输入/输出设备)都能使用MODBUS协议来启动远程操作。

B、在基于串行链路和以太网络的MODBUS上可以进行相同通信。

C、一些网关允许在几种使用MODBUS协议的总线或网络之间进行通信。

MODBUS编程实例

1、要求:2个CPU进行通信连接,主站每秒QW0输出加1,主站通过MODBUS通信方式将其输出点的数值与从站同步。

2、硬件根据要求,选取了奥越信的CPU224C与CPU224D,两款都带有双通信口,功能也强大,编程测试时比较方便。

3、程序中先对两个CPU的通讯口做了定义及设置,成功通信之后两个CPU的输出点通过MODBUS将会同步输出主从站程序如下图所示:

modbus协议的通信原理

主站程序

modbus协议的通信原理

从站程序

相关阅读

三相电路不平衡时电压会造成什么后果

一说零线有电压,我们很容易就会想到三相不(píng)衡所造成的零点漂移,所谓三相不(píng)衡,是指三相电路中,三相电压或电流的大小不再相等、相位不再互差 120度的状态。( ) 一...
2023-06-27

什么叫微波通信?

微波是一种频率很高,波长很短的无线电波。其频率从300MHz到300 000MHz,对应的波长为1m到1mm,微波段所占的频带宽度为几十万兆赫。利用微波来传递信息称为微波通信。目前在电力系统...
2023-06-13
什么叫微波通信?

单相电容异步电动机原理与接线图

本文介绍了单相电容异步电动机的工作原理,单相异步电动机的定子绕组,单相异步电动机的起动与运行方式,以及单相电容异步电动机的接线图,有需要的朋友参考下。 单相电容异步...
2023-06-26
单相电容异步电动机原理与接线图

二次线接线规范:接错一步就是事故!电工千万别大意,保命又保岗

干电工的都知道,一次线是动力,二次线是神经! 比起粗重的一次动力线,细琐的二次控制线,往往是最容易被忽视的致命环节。很多电工觉得二次线电压低、电流小,随便接一接能通电就行,殊...
2026-05-25
二次线接线规范:接错一步就是事故!电工千万别大意,保命又保岗

介绍下速度继电器,你认识吗?

速度继电器是利用转轴的一定转速来切换电路的自动电器。它常用于电动机反接制动控制电路中,当反接制动使电动机的转速下降到接近零时,它能自动切断电路。速度继电器由转子、...
2023-06-13
介绍下速度继电器,你认识吗?

热销商品

硅胶垫片/硅胶垫/硅胶垫片圆形/硅胶垫圈/橡胶垫片/氟胶垫片

硅胶垫片(又称硅胶垫、硅胶垫圈)是一种由硅橡胶制成的密封材料,具有优异的耐高低温(-60℃~230℃)、耐老化、绝缘和环保无毒特性,广泛用于食品、医疗、电子及家电等领域...
1

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

安全帽工地施工建筑电力abs劳保国标透气加厚头盔防护帽定制印字

本款安全帽专为工地施工、建筑及电力作业设计,采用高强度ABS工程塑料制成,符合国家标准(GB 2811-2019),具备优异的抗冲击、耐穿刺性能。帽壳加厚处理,内衬透气缓冲结构,...
9.5

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
5.91

耐磨耐油丁腈耐高温氟胶防水环保级硅胶包覆聚四氟橡胶O型密封圈

本款O型密封圈采用多层复合结构设计,外层为环保级硅胶,具备优异的防水、耐候与生物相容性;中间层采用耐磨耐油的丁腈橡胶(NBR),确保在油污环境中长期稳定运行;内层则选用...
1

网站栏目