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Modbus串行通信协议

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Modbus串行通信协议_第1页
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Modbus串行通信协议  dbus串行通信协议  dbus协议是一个公开的、被广泛应用的串行通信协议,最初由din公司为其可编程控制器和工业自动化系统而制定的,使用于控制设备间传输数字和模拟的i/及存放器数据时使用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个控制器请求访问其它设备的过程,如何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  当在一个dbus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,控制器将生成反响信息并用dbus协议发出在其它网络上,包含了dbus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.dbus协议  1.1dbus协议族  dbus协议中有asii、rtu、tp等,其中前二者规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式,数据通信采用aster/slave〔主从〕方式,主端发出数据请求消息,从端接收到正确消息后就可以发送数据到主端以响应请求;主端也可以直接发送消息修改从端的数据,实现双向读写。

此外,在校验上,asii模式采用lr校验,rtu模式采用16位r校验而tp模式除了有奇偶校验外,没有额外规定校验,其原因就是tp协议是一个面向连接的可靠协议  1.2dbus网络上的数据传输  din控制器上的标准dbus端口是使用一个rs232兼容的串行接口,定义了连接器,接线电缆,信号等级,传输波特率,和奇偶校验,控制器可直接或通过调制解调器接入总线(网络)控制器通讯使用主从技术而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应,或处理查询所要求的动作典型的主机设备应包括主处理器和编程器,典型的从机包括可编程控制器  主机可对各从机寻址,发出播送信息,从机返回信息作为对查询的响应从机对于主机的播送查询,无响应返回dbus协议报据设备地址,请求功能代码,发送数据,错误校验码,建立了主机查询格式,从机的响应信息也用dbus协议组织,它包括确认动作的代码,返回数据和错误校验码假设在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时,从时机组织一个错误信息并向主机发送作为响应  1.3在其它总线上传输数据  除标准的dbus功能外,有些din控制器内置端口或总线适配器,在dbus+总线上实现通讯或使用网络适配器,在ap网络上通讯。

  在这些总线上,控制器间采用对等的技术进行通讯,即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送因此,一台控制器既可作为从机,也可作为主机,常提供多重的内部通道,允许并列处理主机和从机传输数据在信息级,尽管网络通讯方法是对等的,但dbus协议仍采用主从方式,假设一台控制器作为主机设备发送一个信息,那么可从一台从机设备返回一个响应,类似,当一台控制器接受信息时,它就组织一个从机设备的响应信息,并返回至原发送信息的控制器  1.4查询响应周期  查询:查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息,如功能代码03将查询从机,并读保持存放器并用存放器的内容作响应该数据区必须含有告之从机读取存放器的起始地址及数量,错误校验区的一些信息,为从机提供一种校验方法,以保证信息内容的完整性  响应:从机正常响应时,响应功能码是查询功能码的应答,数据字节包含从机采集的数据,如存放器值或状态如出现错误,那么修改功能码,指明为错误响应并在数据字节中含有一个代码,来说明错误,错误检查区允许主机确认有效的信息内容  1.5dbus协议帧结构  dbus协议帧通常也被称作dbus信息包裹,一个协议帧由从前到后有以下四个局部组成:地址域:发送信息的目的地址,即主站请求时的从站地址或从站响应时的主站地址。

从站地址域长度为一个字节,其中    包括信息包裹传送的从站地址从站地址范围为1至255功能码域:信息包裹中功能域长度为一个字节,用以通知从站应当执行何种操作数据域:域长度不定,依据其具体动能而定校验域:两种不同模式下,计算而得的校验码  2.通信接口模块开发  dbus通信接口位于上位机和下位机之间,假设要完成dbus通信,那么上位机和下位机必须安装有能够实现dbus协议的硬件和软件在系统集成工程中,如果出现通信双方任何一方不具备dbus接口的情况,那么必须进行底层驱动模块的开发  一般下位机一侧会出现不匹配,因为下位机系统中包括数据的采集和模数转换处理等等,那么下位机系统结构包括:数据采集处理模块、中央处理模块、通信模块  3.dbus集成工程应用  在系统集成的工程中,dbus设备与中央监控软件间的通信是其一局部,其系统结构配置包括根据工程要求选择系统结构体系,然后选择dbus设备;对所有主站和从站进行设置地址是至关重要的一点,dbus存放器地址通过0、1、3、4四种类型的前导数字标明四种类型的存放组,它与数据库定义软件组件中数据表有着对应关系,其对应关系是:0xxxxdigitalutput;1xxxxdigitalinput;3xxxxinputregister;4xxxxhldingregister。

  中央软件平台中工程的组态和人机界面的开发分为三个步骤:用组态软件对硬件进行组态,并存入数据库;在软件中以图形画面的形式开发出友好的人机界面;在主站上执行人机界面,实现对设备的监控。

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