MODBUS通讯实例Word文档格式.docx
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如果从机发送的功能码的最高位为1(比如功能码大与此同时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。
数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。
CRC码:
二字节的错误检测码。
(二)、通讯规约:
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.信息帧结构
地址码功能码数据区错误校验码
8位8位N×
8位16位
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。
功能码:
主机发送的功能码告诉从机执行什么任务。
表1-1列出的功能码都有具体的含义及操作。
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
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。
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.错误校验
冗余循环码(CRC)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。
CRC码中的数据发送、接收时低字节在前。
计算CRC码的步骤为:
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;
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;
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;
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;
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;
重复步骤2到步骤5,进行下一个8位数据的处理;
最后得到的CRC寄存器即为CRC码。
3.功能码03,读取点和返回值:
仪表采用ModbusRTU通讯规约,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”)的操作。
保持和输入寄存器都是16位(2字节)值,并且高位在前。
这样用于仪表的读取点和返回值都是2字节。
一次最多可读取寄存器数是60。
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。
数据区中的寄存器数据都是每两个字节高字节在前。
4.功能码06,单点保存
主机利用这条命令把单点数据保存到仪表的存储器。
从机也用这个功能码向主机返送信息。
二、编程举例
下面是一个用VC编写的ModbusRTU通讯的例子
(一)、通讯口设置
DCBdcb;
hCom=CreateFile("
COM1"
GENERIC_READ|GENERIC_WRITE,
0,
NULL,
OPEN_EXISTING,
NULL);
if(hCom==INVALID_HANDLE_VALUE)
{
MessageBox("
createfileerror,error"
);
}
BOOLerror=SetupComm(hCom,1024,1024);
if(!
error)
setupcommerror"
error=GetCommState(hCom,&
dcb);
getcommstate,error"
dcb.BaudRate=2400;
dcb.ByteSize=8;
dcb.Parity=EVENPARITY;
//NOPARITY;
dcb.StopBits=ONESTOPBIT;
error=SetCommState(hCom,&
(二)、CRC校验码计算
UINTcrc
voidcalccrc(BYTEcrcbuf)
BYTEi;
crc=crc^crcbuf;
for(i=0;
i<
8;
i++)
BYTETT;
TT=crc&
1;
crc=crc>
>
crc=crc&
0x7fff;
if(TT==1)
crc=crc^0xa001;
0xffff;
(三)、数据发送
zxaddr=11;
//读取地址为11的巡检表数据
zxnum=10;
//读取十个通道的数据
writebuf2【0】=zxaddr;
writebuf2【1】=3;
writebuf2【2】=0;
writebuf2【3】=0;
writebuf2【4】=0;
writebuf2【5】=zxnum;
crc=0xffff;
calccrc(writebuf2【0】);
calccrc(writebuf2【1】);
calccrc(writebuf2【2】);
calccrc(writebuf2【3】);
calccrc(writebuf2【4】);
calccrc(writebuf2【5】);
writebuf2【6】=crc&
0xff;
writebuf2【7】=crc/0x100;
WriteFile(hCom,writebuf2,8,&
comnum,NULL);
(四)、数据读取
ReadFile(hCom,writebuf,5+zxnum*2,&
//读取zxnum个通道数据
可增加错误处理程序,如地址码错误、CRC码错误判断、通讯故障处理等。
窗口加载
Private
Sub
Form_Load()
Dim
d%
For
d
=
1
To
16
Combo1.AddItem
("
COM"
&
CStr(d))
Next
Combo1.ListIndex
Combo2.AddItem
"
6"
7"
8"
Combo2.ListIndex
2
Combo3.AddItem
110"
330"
1200"
2400"
4800"
9600"
19200"
38400"
56000"
57600"
115200"
Combo3.ListIndex
5
Combo4.AddItem
n"
o"
e"
Combo4.ListIndex
Combo5.AddItem
1"
2"
Combo5.ListIndex
0
254
Combo6.AddItem
d
Combo6.ListIndex
1
Text1.Text
010601001770"
Text2.Text
Text3.Text
Text4.Text
Text5.Text
1000"
Text6.Text
06"
Text7.Text
0"
Text8.Text
Option1.value
True
Option3.value
Option7.value
Option9.value
If
MSComm1.PortOpen
False
Then
Command1.Caption
打开串口"
Else
关闭串口"
End
If
Sub
'
串口接收程序
MSComm1_OnComm()
Hexchr
As
String,
hexstring
i
Integer,
j
hexdisp
String
Option8.value
MSComm1.Input
十六进制显示
Len(hexstring)
i
Mid(hexstring,
j,
1)
Hex(Asc(Hexchr))
<
16
Next
j
CStr(Chr(13))
CStr(Chr(10))
CStr(Chr(10))
ASCII码显示
手动发送选择
Option1_Click()
True
Timer1.Enabled
False
Command4.Enabled
Delta
ASCII发送协议
Option10_Click()
Combo6.Enabled
Text6.Enabled
Text7.Enabled
Text8.Enabled
Label10.Enabled
Label11.Enabled
Label12.Enabled
Label13.Enabled
Option6.Enabled
Option7.Enabled
Option11.value
Text1.Enabled
Label14.Enabled
Frame7.Visible
自动发送选择
Option2_Click()
Option2.value
Option3_Click()
Non选项
Option4_Click()
ASCII选项
Option5_Click()
RTU选项
发送时间间隔调整输入
Text5_Change()
number
num
Integer
numcyc
Len(Text5.Text)
num
Mid(Text5.Text,
numcyc,
Select
Case
InStr("
0123456789"
number)
MsgBox
输入时间间隔错误,请重新输入"
错误信息"
Exit
Select
Timer1.Interval
Text5.Text
自动发送定时器
Timer1_Timer()
Call
sentsub
状态刷新定时器
Timer2_Timer()
StatusBar1.Panels
(1).Text
串口选择:
CStr(Combo1.Text)
StatusBar1.Panels
(2).Text
串口设置:
CStr(MSComm1.Settings)
StatusBar1.Panels(3).Text
串口状态:
CStr(MSComm1.PortO