MODBUS通讯实例Word文档格式.docx
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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NX8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。
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=crcAcrcbuf;
for(i=0;
i<
8;
i++)
BYTETT;
TT=crc&
1;
crc=crc>
>
crc=crc&
0x7fff;
if(TT==1)
crc=crcA0xa001;
crc=crc&
0xffff;
(3)、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
【1】
=3;
【2】
=0;
【3】
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
PrivateSubForm_Load()
Dimd%
Ford=1To16
Combo1.AddItem("
COM"
&
CStr(d))
Next
Combo1.ListIndex=0
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=0
Combo5.AddItem"
1"
2"
Combo5.ListIndex=0
Ford=0To254Combo6.AddItemd
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=True
Option7.value=True
Option9.value=True
IfMSComm1.PortOpen=FalseThenCommand1.Caption="
打开串口"
Else
Command1.Caption="
关闭串口"
EndIf
EndSub'
串口接收程序
PrivateSubMSComm1_OnComm()
DimHexchrAsString,hexstringAsString,iAsInteger,jAsInteger,hexdispAsString
IfOption8.valueThen
六进制
hexstring=MSComm1.Input'
显示
i=Len(hexstring)
Forj=1Toi
Hexchr=Mid(hexstring,j,1)
IfHex(Asc(Hexchr))<
16Then
Text2.Text=Text2.Text&
"
Hex(Asc(Hexchr))&
Else
Nextj
CStr(Chr(13))&
CStr(Chr(10))
MSComm1.Input&
CStr(Chr(10))'
ASCII码显示
EndSub
'
手动发送选择
PrivateSubOption1_Click()
IfOption1.value=TrueThen
Timer1.Enabled=False
Command4.Enabled=True
Timer1.Enabled=True
Command4.Enabled=False
DeltaASCII发送协议PrivateSubOption10_Click()
Combo6.Enabled=True
Text6.Enabled=
True
Text7.Enabled=
Text8.Enabled=
Label10.Enabled
=True
Label11.Enabled
Label12.Enabled
Label13.Enabled
Option6.Enabled
=False
Option7.Enabled
Option11.value=
Combo2.ListIndex=1
Combo5.ListIndex=1
Text1.Enabled=
False
Label14.Enabled
Frame7.Visible=
自动发送选择
PrivateSubOption2_Click()
IfOption2.value=TrueThen
Command4.Enabled=FalseElse
PrivateSubOption3_Click()
Combo6.Enabled
Non
选项
PrivateSubOption4_Click()
ASCII
PrivateSubOption5_Click()
Text6.Enabled=TrueText7.Enabled=TrueText8.Enabled=TrueLabel10.Enabled=TrueLabel11.Enabled=TrueLabel12.Enabled=TrueLabel13.Enabled=TrueOption6.Enabled=FalseOption7.Enabled=FalseCombo2.ListIndex=2Combo5.ListIndex=1
Text1.Enabled=False
Label14.Enabled=FalseFrame7.Visible=False
EndSub发送时间间隔调整输入
PrivateSubText5_Change()
DimnumberAsString
DimnumAsInteger
DimnumcycAsInteger
num=Len(Text5.Text)
Fornumcyc=1Tonumnumber=Mid(Text5.Text,numcyc,1)SelectCaseInStr("
0123456789"
number)Case0
MsgBox"
输入时间间隔错误,请重新输入"
,"
错误信息"
ExitSub
EndSelect
Timer1.Interval=Text5.Text
自动发送定时器
PrivateSubTimer1_Timer()
IfMSComm1.PortOpenThen
Callsentsub
状态刷新定时器
串口选择:
CStr(Combo1.Text)串口设置:
CStr(MSComm1.Settings)串口状态:
CStr(MSComm1.PortOpen)
PrivateSubTimer2_Timer()
StatusBar1.Panels
(1).Text="
StatusBar1.Panels
(2).Text="
StatusBar1.Panels(3).Text="
串口发送子程序
PrivateSubsentsub()
Dimoptioncase%
IfOption3.valueThenoptioncase=1
IfOption4.valueThenoptioncase=2
IfOption5.valueThenoptioncase=3
IfOption10.valueThenoptioncase=4
CalldeltaASCII
CallASCIIsentEndSelect
十六进制发送
PrivateSubHexsent()
Dimhexchrlen%,HexchrAsString,hexcyc%,hexmidAsByte,hexmiddleAsStri
ng
检查Text1文本框
Dimhexchrgroup()AsByte,iAsIntegerhexchrlen=Len(Text1text)Forhexcyc=1Tohexchrlen内数值是否合适
Hexchr=Mid(Text1text,hexcyc,1)
IfInStr("
0123456789ABCDEFabcdef"
Hexchr)=0ThenMsgBox"
无效的数值,请重新输入"
ExitSub
ReDimhexchrgroup(1Tohexchrlen\2)AsByte
将文本框内数值
Forhexcyc=1TohexchrlenStep2分成两个、两个
i=i+1
Hexchr=Mid(Text1text,hexcyc,2)hexmid=Val("
&
H"
CStr(Hexchr))hexchrgroup(i)=hexmid'
MSComm1.Output=CStr(hexmid)
MSComm1.Output=hexchrgroup
ASC码发送
PrivateSubASCIIsent()
MSComm1.Output=Text1text
ASC校验,此段程序计算出LRC校验值,并加上字头和字尾PrivateSubASCIIcheck()
Dima%,b%,chrnum%,LrcbyteAsString
Dimchecksum%,char%,AscLrc%,Lrc%
chrnum=Len(Text1text)
两个两个的取字符
全部加起来
取255的余数
取二次补此段程序是判断Hex(lrc)是否是一位
如果是的话,前面加0;
否则不加零
Fora=1TochrnumStep2
char=Val("
CStr(Mid(Text1text,a,2)))checksum=checksum+char'
AscLrc=checksumMod&
H100
Lrc=(&
HFF-AscLrc)+1'
IfLrc<
16Then'
数,
Lrcbyte="
+CStr(Hex(Lrc))'
Lrcbyte=CStr(Hex(Lrc))
Text1text=CStr(Chr(58))&
CStr(Text1text)&
Lrcbyte&
CStr(Chr(10))
DeltaASCII校验,此段程序计算出LRC校验值,并加上字头和字尾
PrivateSubdeltaASCII()
Dimchecksum%,char%,Lrc%
F