《三旺modbus培训》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三旺modbus培训（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三旺Modbus培训,深圳市三旺通信技术有限公司 http:/,Modbus是MODICON公司于1979年开发的一种通讯协议，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出了基于以太网TCP/IP的Modbus协议ModbusTCP。Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型，协议本身并没有定义物理层，只是定义了控制器能够认识和使用的消息结构，而不管他们是经过何种网络进行通信的。标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网口。采用Master/Slave（主/从）方式通信。Modbus在2004年成为我国国家标准
2、。,Modbus简介,Modbus技术规范的关系,Modbus应用协议,Modbus是一种简单客户机/服务器应用协议 客户机能够向服务器发送请求。 服务器分析请求，处理请求，向客户机发送应答。,Modbus协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU），特定总线或网络上的Modbus协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。,Modbus帧结构：协议数据单元(PDU),Modbus事务处理（无差错）,当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称为异常响应）。 对于一个正常响应来说，服务器仅复制原始功能码。,Modbus事务处理（异常
3、响应）,对于异常响应，服务器将原始功能码的最高有效位设置逻辑1后返回。 异常码指示差错类型。,Modbus协议在串行链路上的实现模型,主要是在RS485和RS232等物理接口上实现Modbus协议。 在Modbus链路层上客户机的功能由主站提供而服务器的功能由从站实现。,Modbus主站-从站协议原理,Modbus串行链路协议是一个主-从协议。在同一时刻，只有一个主节点连接与总线，一个或多个子节点（最大编号为247）连接于同一串行总线。 Modbus通信由主节点发起，子节点在没有收到来自主节点的请求时，从不会发送数据。 子节点之间互不通信。 主节点在同一时刻只会发起一个Modbus事务处理。
4、主节点以两种模式对子节点发送Modbus请求：广播、单播。,主站工作状态图,从站工作状态图,主/从通信的三种典型情况,串行链路上的Modbus地址规则,Modbus寻址空间有256个不同地址 地址0为广播地址 Modbus主节点没有地址，子节点必须有一个唯一的地址,串行链路上的Modbus帧结构,Modbus串行链路协议是一个主/从协议 网络上的每个从站必须有唯一的地址（从1到247） 从站地址用于寻址从站设备，由主站发起 地址0用于广播模式，不需要响应 RS-485和RS-232 定义了标准的物理端口，提高互可操作性,Modbus串行传输模式1：modbusRTU,RTU模式：每个8 Bit
5、字节包含两个4 Bit的十六进制字符,其优点是在同样的波特率下,可比ASCII方式传送更多的数据,但是每个信息必须以连续的数据流传输。,Modbus串行传输模式2：modbusASCII,ASCII模式：消息以冒号（:）字（ASCII码 3AH）开始，以回车换行符结束（ASCII码 0DH,0AH）。其它域可以使用的传输字符是十六进制的0.9,A.F。网络上的设备不断侦测“:”字符，当有一个冒号接收到时，每个设备都解码下个域（地址域）来判断是否发给自己的。消息中字符间发送的时间间隔最长不能超过1秒，否则接收的设备将认为传输错误。,Modbus串行链路实现的优缺点,优点： 公开的协议，完全免费。
6、 简单易用，性能稳定。 广泛的知识资源支持。,缺点： 自适应性差，需合理组态。 通信效率低。,ModbusTCP简介,ModbusTCP是运行在TCP/IP上的Modbus 报文传输协议。通过此协议，控制器相互之间通过网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信。 ModbusTCP是开放的协议，IANA（Internet Assigned Numbers Authority，互联网编号分配管理机构）给Modbus协议赋予TCP编口号为502，这是目前在仪表与自动化行业中唯一分配到的端口号。 ModbusTCP/IP协议模型,ModbusTCP通信结构,Modbus TCP/IP的通信设备：连接至
7、TCP/IP网络的 Modbus TCP/IP客户机和服务器设备。 互连设备，如：在TCP/IP网络和串行链路子网之间互连的网桥、路由器或网关等设备。,ModbusTCP数据帧,ModbusTCP数据帧与串行链路数据帧的区别,MBAP报文头,ModbusTCP报文传输服务结构,通信应用层,Modbus客户机：允许用户应用控制与远程设备的信息交换。Modbus客户机根据用户应用向Modbus客户机接口的发送要求中所包含的参数来建立一个Modbus请求。Modbus客户机接口：Modbus客户机接口提供一个接口，使得用户应用能够生成各类Modbus服务的请求，该服务包括对Modbus应用对象的访问
8、。Modbus服务器：在收到一个Modbus请求以后，模块激活一个本地操作进行读、写、或完成其他操作。,TCP管理层,连接管理： 在客户机和服务器的Modbus模块之间的通信需要使用TCP连接管理模块，负责全面管理报文传输TCP连接。访问控制：在某些至关重要的场合，必须禁止无关的主机对设备内部数据的访问。,管理通信的建立和结束以及管理在所建立的TCP连接上的数据流。,TCP/IP栈层,可以对TCP/IP的栈进行参数配置，以适用于不同的产品或系统特定的约束条件，来进行数据流控制、地址管理和连接管理，使用BSD套接字接口来管理TCP连接。,TCP连接管理,MODBUS通信需要建立客户机与服务器之间
9、的TCP连接。 连接的建立可以由用户应用模块直接实现，也可以由TCP连接管理模块自动完成。 在第一种情况下，用户应用模块必须提供应用程序接口，以便完全管理连接。这种方式为应用开发人员提供了灵活性，但需要TCP/IP机制方面的专长。 在第二种情况，TCP 连接管理完全不出现，用户应用仅需要发送和接受MODBUS 报文。TCP 连接管理模块负责在需要时建立新的TCP连接。,TCP连接的建立,Modbus报文传输服务必须在502端口上提供一个监听套接字，允许接收新的连接和与其他设备交换数据。 当报文传输服务需要与远程服务器交换数据时，它必须与远程502端口建立一个新的客户机连接，以便于远距离地交换数
10、据。本地端口必须高于1024，并且对每个客户机的连接各不相同 。,信息交换过程,Modbus/TCP的优缺点,优点： 用户可免费获得协议及样板程序； 网络实施价格低廉，可全部使用通用网络部件； 易于集成不同的设备，几乎可以找到任何现场总线连接到Modbus-TCP的网关 ； 网络的传输能力，100M以太网的传输结果为：每秒4000个Modbus TCP报文，而每个报文可传输125个字(16bit)，故相当于4000125=500000个模拟量数据(8000000开关量！)；,缺点： 实时性较差,应用行业规模,TCP/IP 已成为信息行业的事实标准：世界上93%的网络都使用TCP/IP，只要在应
11、用层使用Modbus TCP，就可实现工业以太网数据交换；目前中国已把Modbus TCP作为工业网络标准之一。在国外，Modbus TCP被国际半导体业SEMI定为网络标准，国际水处理、电力系统也把它作为应用的事实标准，还有越来越多行业把Modbus TCP作为标准来用；,应用需求,Modbus 协议是电子工业设备上应用最为广泛的一种通用语言，现已成为一种通用的工业标准。通过此协议，各种不同厂商生产的控制设备（如PLC、DCS、HMI、各种仪表传感器等）可以连成工业网络，进行集中监控。特别是工业控制领域（如电力行业等等）就常常会使用Modbus 协议进行设备通讯，然而在通讯过程中会发现，往往
12、高端的PLC 直接带有以太网接口（支持ModbusTCP 协议），而远程的各种从站设备（如HMI、变频器、传感器或仪表等等）往往只支持串行链路的Modbus 协议（Modbus RTU 或ASCII 协议）。 当需要实现这些设备互联通讯时，由于Modbus 协议在串口和以太网拥有不同的协议标准，在它们之间运行是非常困难的，这时就需要一个Modbus 通讯网关作为二者的桥梁来帮助整合这两种Modbus 网络。,总体框架,消息处理流程,ModbusGate产品分析,现在市面上常见的modbus网关有如下三家： 周立功的MPort-100IE（单网口、单串口），功能最简单，硬件防护中等； 研华的EK
13、I-122X系列（单网口，14串口），功能一般，硬件防护不错； MOXA的MGate_MB3000系列（12网口，14串口），功能强大，硬件防护一般。 综合以上考虑，功能参考MOXA,硬件护护参考研华。,MB3270结构图,MB3270指示灯含义,MB3270关健性能指标,Slave模式同时支持16个TCP master（每个master有32级深度的请求队列） 每个串口支持31个RTU/ASCII Slaver； Master模式同时支持32个TCP Slaver； 紧急请求通道，保证Qos控制； 提供串口重映射功能； 内建modbus协议分析器，能提供通信监控信息。,MB3270搜索,MB
14、3270搜索,MB3270搜索,MB3270配置：操作模式,操作模式：RTU从站,操作模式：RTU主站,MB3270配置：网络,MB3270配置：从站ID映射,MB3270配置：modbus,MB3270配置：优先级控制,MB3270配置：可访问IP,MB3270配置：SNMP,MB3270配置：其它设定,MB3270监控：,MB3270监控,MB3270监控,测试工具1：ZYModbus,测试工具2：Modbus Poll,测试工具3：Modbus Slave,MODBUS协议中文版GBT 19582.1-2008 基于Modbus协议的工业自动化网络规范 GBT 19582.2-2008 Modbus协议在串行链路上的实现指南 GBT 19582.3-2008 Modbus协议在TCPIP上的实现指南GB_T 25919.1-2010 Modbus测试规范 第1部分：Modbus串行链路一致性测试规范 GB_T 25919.2-2010 Modbus测试规范 第2部分：Modbus串行链路互操作测试规范MGate_MB3000_Series_Users_Manual_v7,相关规范,谢谢！,
