Modbus-RTU協議解析

Modbus-RTU協議是主從(cong) 交互式協議，即主機輪詢、從(cong) 機應答。在工控自動化、樓宇自動化行業(ye) 中應用廣泛。該協議的報文結構主要由地址、功能碼、寄存器、數據、校驗碼等構成。下麵和大家分享一下Modbus-RTU的基本知識。

▲1 MODBUS-RTU的通訊格式

RS485接口在工業(ye) 自動化中應用非常廣泛，該接口為(wei) 雙總線通信方式，隻有RSA和RSB兩(liang) 根線，可以走MODBUS TCP/IP協議，也可以走MODBUS-RTU協議，通訊距離可達數公裏，是一種標準的通訊接口，而MODBUS-RTU是工業(ye) 現場一種標準的通信協議，大多數的PLC和組態屏都支持該通訊協議。

其數據格式是由如下幾部分構成的：1)從(cong) 機地址；2)功能碼；3)數據；4)校驗碼。采用一問一答式通訊方式，主機定時查詢從(cong) 機狀態，從(cong) 機收到主機的輪詢命令後回複相應的數據。常用的功能碼有01讀線圈狀態、03讀保持寄存器、06預置單個(ge) 寄存器、16預置多個(ge) 寄存器等。

 

▲203功能碼舉(ju) 例解析

以03功能碼為(wei) 例，介紹一條具體(ti) 的數據格式，主機的命令格式為(wei) ：

01 03 00 04 00 02 85 CA，從(cong) 機回複的數據格式為(wei) ：

01 03 04 00 00 00 00 FA 33。如下圖所示。

 

該條命令的含義(yi) 為(wei) ：

主機要讀取01號地址的從(cong) 設備的寄存器內(nei) 容，讀取從(cong) 00 04寄存器開始往後2個(ge) 寄存器的內(nei) 容，即00 04和00 05寄存器中的內(nei) 容。從(cong) 機收到命令後，將這兩(liang) 個(ge) 寄存器中的數據發送給主機，每個(ge) 寄存器存放兩(liang) 個(ge) 字節的數據，兩(liang) 個(ge) 寄存器共存放4個(ge) 字節的數據，所以返回數據字節的個(ge) 數為(wei) 4個(ge) 。

▲ 3 06功能碼舉(ju) 例解析

06功能碼是用來寫(xie) 從(cong) 機寄存器的內(nei) 容的，比如主機向改寫(xie) 從(cong) 機其中一個(ge) 寄存器的數據，就可以通過06功能碼來實現。主機發送的數據如下：

01 06 00 00 00 0A 09 CD，從(cong) 機返回的數據如下：

01 06 00 00 00 0A 09 CD。如下圖所示。

 

該數據所代表的含義(yi) 為(wei) ：主機要將01號從(cong) 機的00 00寄存器寫(xie) 入兩(liang) 個(ge) 字節的數據，數據為(wei) 00 0A。寫(xie) 入成功後，從(cong) 機返回該寄存器的狀態。

06功能碼隻要改寫(xie) 一個(ge) 寄存器的內(nei) 容，如果要改寫(xie) 多個(ge) 寄存器的內(nei) 容需要用到16預置多個(ge) 寄存器功能碼。

▲4 常用的通信參數

Modbus在通訊之前，先要確認通信參數，這些通信參數包括：1)波特率；2)數據位數；3)停止位4)校驗方式等。

波特率是指每秒所傳(chuan) 送的數據的位數，數值越大通信速度越快，常用的波特率有4800、9600、19200、115200等，兩(liang) 台設備在通訊時，通訊波特率必須一致，否則通訊無法建立。

數據位數，一般為(wei) 8位。停止位有1位，2位等，校驗方式有奇校驗、偶校驗和無校驗等。

 

Modbus-RTU是工控行業(ye) 應用廣泛的通訊協議，主流PLC都支持該協議，在編程時，不需要實現所有的功能碼，隻需要實現常用的幾個(ge) 功能碼就可以，如上述所描述的03，06，16等