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1、R VISIFERMTM DO VISIFERMTM DO ARC Modbus RTU 操作员手册 固件版本号 ODOUM040 重要说明 瑞士哈美顿博纳图斯公司版权所有 未经允许禁止以任何形式拷贝和储存本文档中的任何内容 本文档中的内容可能会被修改 将不预先通知 本公司保留修改技术参数的权利 公司尽可能确保本文档中的信息准确 如果发现信息有误 瑞士哈美顿博纳图斯公司将告知 此外 瑞士哈美顿博纳图斯公司对由于本文档故障或其后果不承担任何责任 本文档为瑞士哈美顿博纳图斯公司 2013版权所有 修订版本修订日期作者更改内容 8027 06 2008PA初始版本Modbus 030 0002 07
2、 2009RD升级至Modbus 036 0119 04 2010AM PA R D 升级至ODOUM039 0216 02 2011LW升级至ODOUM040 目录 目录 1 Modbus RTU基本信息 4 1 1 概述 4 1 2 HAMILTON ARC传感器 Modbus命令结构 4 1 3 Modbus RTU在HAMILTON ARC传感器中的实施 7 1 4 ARC传感器的Modbus RTU功能码 8 1 5 ARC传感器中的数据格式 11 1 6 Modbus RTU故障信息 13 2 Modbus RTU中的VISIFERM DO命令 14 2 1 概述 14 2 2 操
3、作等级和密码 14 2 3 RS485串口设置 16 2 4 模拟接口设置 4 20 mA和ECS 18 2 5 测量 30 2 6 测量设置 40 2 7 校准 51 2 8 传感器状态 67 2 9 传感器标识和信息 75 2 10 系统命令 77 3 缩写 78 3 2 Modbus RTu 操作员手册目录 5 4 1 Modbus RTU基本信息 1 1 概述 本文档详细介绍了VISIFERM DO ARC Modbus RTU接口 目标对象为软件程序员 第1章为Modbus RTU接口的基本信息 因此 适用于所有ARC传感器 VISIFERM DO VISIFERM DO ARC p
4、H ARC和Conducell ARC传感 器 后续章节提供VISIFERM DO的专用编程操作 1 2 HAMILTON ARC传感器 Modbus命令结构 命令结构定义适用于HAMILTON ARC传感器系列中所有型号 固件版本号为 ODOUM040 VISIFERM DO VISIFERM DO ARC传感器 EPHUM012 pH ARC传感器 CONUM012 Conducell ARC传感器 请通过读取寄存器1032查看 请参考章节2 9 1 命令结构定义是特定型号传感器 操作手册 的附加说明 阅读本文档前 应首先阅读传感器的 操作手册 并理解其中的各项说 明 1 2 1 Modb
5、us RTU 定义符合Modbus IDA标准 章节1 2中的定义为以下文档摘录 Modbus串行线 规格和实施指南V1 02 Modbus应用协议规范V1 1b 更多详细信息请查询 http www Modbus IDA org 注意 在本文档中 计数寄存器从地址1开始按照每个定义计数 部分Modbus主站协议的计数寄存器从地址0开始计数 通常 Modbus主站软件编译地址 因此 使用Modbus主站软件寄存器地址2088将被编译为2087 并发送至传感器 Modbus从设备 在调试过程必须注意 务必遵守所使用的Modbus主站规格参数 本文档中的数据格式说明 十进制数显示 无任何前缀 例如
6、 256 十六进制数显示 例如 0 x2A ASCII字符或ASCII字符串显示 例如 文本 1 2 2 命令结构 Modbus应用协议定义了简单协议数据单元 PDU 与基础通信层无关 功能码数据 MODBUS PDU 图1 2 2 1 Modbus协议数据单元 特定总线或网络上的Modbus协议映射介绍了协议数据单元的附加字段 启动Modbus交换的客户端创建Modbus PDU 随后添加域 建 立正确的通信PDU 功能码数据 MODBUS PDU 地址域CRC 或LRC MODBUS SERIAL LINE PDU 图1 2 2 2 串行通信的Modbus结构 在Modbus串行线上 地址
7、域仅包含从设备地址 通过在信息的地址域中设置从设备地址主站分配从设备 从设备回馈响应后 将原地址放置在响应地址域中 使得主站知道进行响应 的从设备 功能码指示服务器执行的操作类型 功能码可以放置在包含请求和响应参数的地址域后 CRC域是 冗余校验 计算结果 按照信息内容执行 1 2 3 Modbus RTu传输模式 设备使用RTU 远程终端单元 模式进行Modbus串行通信时 每条信息的8位字节包含两个4位十六进制字符 此模式的主要优点是具有 更大的字符密度 比相同波特率的ASCII模式具有更好的数据吞吐量 每条信息必须以连续字符串传输 在RTu模式中的每个字节的格式 11位 编码系统 8位二
8、进制 每个字节中的位 1个起始位 8个数据位 先发最低有效位 1 个奇偶校验位 1个停止位 备注 不使用奇偶校验功能时 需要2个停止位 如何串行传输字符 每个字符或每个字节均以下列顺序 从左至右 发送 最低有效位 LSB 最高有效位 MSB 带奇偶校验 起始位12345678奇偶校验停止位 图1 2 3 1 RTU模式中的位顺序 提示 ARC传感器仅支持从设备地址1 32 Modbus RTu 操作员手册Modbus RTu基本信息 7 6 检查域结构 循环冗余校验 CRC 结构说明 从设备地址功能码数据CRC 1个字节1个字节0 252字节 2个字节 CRC低位 CRC高位 图1 2 3 2
9、 RTU信息结构 Modbus RTU帧最大为256字节 1 2 4 Modbus RTU信息帧 传输设备发出Modbus信息 为具有已知起点和终点的帧 允许接收到新帧的设备在信息起点开始工作 并知晓信息传输完成 必须检 测部分信息 故障必须设置为结果 至少3 5个字符 帧1 至少3 5个字符 帧2 帧3 3 5个字符 4 5个字符 t0 图1 2 4 1 带停顿间隔时间的有效帧 整个信息帧必须以连续字符串传输 两个字符之间的停顿时间间隔超过1 5个字符时 信息帧不认为不完整 接收方不接收此信息帧 功能数据地址CRC检查 MODBUS 信息 开始结束 3 5 char8 bits8 bitsN
10、 x 8 bits16 bits 3 5 char 图1 2 4 2 RTU信息帧 1 5个字符 帧1 正常 帧2 故障 1 5个字符 t0 图1 2 4 3 帧的数据传输 1 2 5 Modbus RTU CRC校验 RTU模式包括故障检查域 采用信息内容的循环冗余校验 CRC 方法 CRC域检查整条信息内容 无论采用何种针对单个信息字符的奇偶校验方法 CRC域包含16位值 为两个8位字节 在信息的最后域中附加CRC域 采用此方式时 首先发送域的低阶字节 随后是高阶字节 CRC高阶字节发送至信息中的最后字节 由发送设备计算CRC值 将CRC附加至信息中 在信息接收过程中 接收设备重新计算CR
11、C 并将计算值与CRC域中接收到的当前值进行 比较 两个数值不相同时 发出故障 通过首先预设置16位寄存器为1 开始CRC计算 随后 开始接收信息的后8位字节 至当前内容或寄存器中 每个字符中数据的八位仅 用于生成CRC 开始位和停止位 以及奇偶校验位不适用于CRC 在CRC生成过程中 每8位字符专用于寄存器内容 随后 结构迁移至最低有效位 LSB 方向 使得零点放置在最高有效位 MSB 位置 提 取LSB 并检查 LSB为1时 寄存器为OR 预设置的固定值 LSB为0时 不进行OR 重复此过程 直至完成八次迁移 最后一位 第八位 完成后 进行下一个寄存器当前值的OR 按照上述过程重复过程完成
12、八位值 完成 信息的所有字节后 寄存器中的最后内容为CRC值 CRC附加在信息上时 首先使用低阶字节 随后使用高阶字节 CRC生成的详细说明请参考手册 MODBUS串行通信 规格和实施指南 V1 02 章节6 2 附录B LRC CRC生成 请查看http www Modbus IDA org 1 3 Modbus RTU在HAMILTON ARC传感器中的实施 根据官方Modbus定义 由3 5 个字符间隔触发命令开始 同样 命令结束也通过3 5个字符间隔表示 设备地址和Modbus功能代码有8位 数据字符串包含n 8位 数据字符串包含寄存器的起始地址和读 写寄存器的数量 总和校验CRC为1
13、6位长字符 开始设备地址功能数据总和检验结束 数值在3 5个字符 期间无信号 1 32符合Modbus规 范的功能码 符合Modbus规 范的数据 CRC LCRC H在3 5个字符期 间无信号 字节3 511n113 5 图1 3 1 数据传输的Modbus定义 RS485界面定义如下 Modbus RTu在Hamilton ARC传感器中的实施 开始位1 数据位8 奇偶校验无 停止位2 字符串长度11位 波特率19200 缺省 可以设置其他波特率 图1 3 2 RS485定义 适用于ARC传感器 Modbus RTu 操作员手册Modbus RTu基本信息 9 8 1 4 ARC传感器的M
14、odbus RTU功能码 ARC传感器仅使用3个Modbus功能码 3 读保持寄存器 4 读输入寄存器 16 写多重寄存器 上述功能码的详细说明请参考以下内容 使用 Modbus应用协议规范V1 1b http www Modbus IDA org 1 4 1 Modbus功能码 3 读保持寄存器 此功能码用于读取远程设备的保持寄存器的连续块内容 请求PDU指定开始寄存器地址和寄存器数量 PDU寄存器从0开始 因此 寄 存器编号1 16对应地址0 15 响应信息中的寄存器数据按照每个寄存器两个字节打包 对于每个寄存器 第一个字节包含高阶字节 第二个寄存器包含低阶字节 请求 功能码1个字节0 x
15、03 开始地址2个字节0 x0000 0 xFFFFF 寄存器数量2个字节1 125 0 x7D 响应 功能码1个字节0 x03 计算字节1个字节2 x N 寄存器值N x 2个字节 N 寄存器数量 故障 故障码1个字节0 x83 特殊码1个字节01或02或03或04 图1 4 1 1 保持寄存器的定义 请求响应 数制 十六进制 数制 十六进制 功能03功能03 开始地址 高位 00字节数06 开始地址 低位 6B寄存器值 高位 108 02 寄存器号 高位 00寄存器值 低位 108 2B 寄存器号 低位 03寄存器值 高位 109 00 寄存器值 低位 109 00 寄存器值 高位 110
16、 00 寄存器值 低位 110 64 图1 4 1 2 读保持寄存器108 110实例 寄存器108的内容只读 为两个字节数值0 x022B 寄存器109 110内容为0 x00 00和0 x0064 1 4 2 Modbus功能码 4 读输入寄存器 此功能码用于读取远程设备的输入寄存器1 125 请求PDU指定开始寄存器地址和寄存器数量 PDU寄存器从0开始 因此 寄存器编 号1 16对应地址0 15 响应信息中的寄存器数据按照每个寄存器两个字节打包 对于每个寄存器 第一个字节包含高阶字节 第二个寄存器包含低阶字节 请求 功能码1个字节0 x04 开始地址2个字节0 x0000 0 xFFFFF 输入寄存器数量2个字节0 x0001 0 x007D 响应 功能码1个字节0 x04 字节数1个字节2 x N 输入寄存器N x 2个字节 N 寄存器数量 故障 故障码1个字节0 x83 特殊码1个字节01或02或03或04 图1 4 2 1 保持寄存器的定义 请求响应 数制 十六进制 数制 十六进制 功能04功能04 开始地址 高位 00字节数02 开始地址 低位 08输入寄存器9 高位
