• 客服熱線:
    024-31217263


  • 服務時間:
    8:00-17:00

  • 官方微信
  •  掃描微信二維碼
中文    /  English
當前位置:首頁 >>新聞中心 >>相關資訊
相關資訊/ Industry News

MODBUS總線控系統的技術特征

MODBUS通訊協議是一種工業現場總線通訊協議,它定義的是一種設備控制器可以識別和使用的信息幀結構,獨立于物理層介質,可以承載于多種網絡類型中。MODBUS協議把通信參與者規定為“主站”(Master)和“從站”(Slave),數據和信息的通信遵從主/從模式,當它應用于標準MODBUS網絡時,信息被直接傳送。MODBUS總線網絡中的各個智能設備通過異步串行總線連接起來,只允許一個控制器作為主站,其余智能設備作為從站。采用命令/應答的通信方式,主站發出請求,從站應答請求并送回數據或狀態信息,從站不能夠自己發送信息。MODBUS協議定義的各種信息幀格式,描述了主站控制器訪問從站設備的過程,規定從站怎樣做出應答響應,以及檢查和報告傳輸錯誤等。網絡中的每個從設備都必須分配給一個唯一的地址,只有符合地址要求的從設備才會響應主設備發出的命令
   由于MODBUS總線系統開發成本低,簡單易用,并且現在已有很多工控器、PLC、顯示屏等都具有MODBUS通信接口,所以它已經成為一種公認的通信標準。通過MODBUS總線,可以很方便地將不同廠商生產的控制設備連成工業網絡,進行集中監控。
  MODBUS最初為PLC通信而設計,它通過24種總線命令實現PLC與外界的信息交換。這些總線命令對應的通信功能主要包括AI/AO、DI/DO的數據傳送。但不是很多MODBUS設備的控制只使用其中的幾條命令,對其余命令不做反應。1.MODBUS通信格式
  MODBUS協議定義了兩種傳輸模式,即RTU(RemoteTerminalUnit)和ASCII。在RTU模式中,1字節的信息作為一個8位字符被發送,而在ASCII模式中則作為兩個ASCII字符被發送,如發送字符“20”時,采用RTU模式時為“00100000”,然而采用ASCII模式則成為“00110010”+“00110000”(ASCII字符的“2”和“0”)。可見,發送同樣的數據時,RTU模式的效率大約為ASCII模式的兩倍。一般來說,數據量少而且主要是文本時采用ASCII;通信數據量大而且是二進制數值時,多采用RTU模式。

主站一次可向一個或所有從站發送通信請求(或指令),主設備通過消息幀的地址域來選通從設備。主站發送的消息幀的內容和順序為:從站地址、功能碼、數據域(數據起始地址、數據量、數據內容)、CRC校驗碼;從站應答的信息內容和順序與主站信息幀基本相同。MODBUS除了定義通信功能碼之外,同時還定義了出錯碼,標志出錯信息。主站接收到錯誤碼后,根據錯誤的原因采取相應的措施。從站應答的數據內容依據功能碼進行響應,例如功能代碼03要求讀取從站設備中保持寄存器的內容。 
MODBUS部分功能碼 

2. CRC校驗的實現
  MODBUS通信的RTU模式中,規定信息幀的最后兩個字節用于傳遞CRC(Cyclic Redundancy Check,循環冗余校驗)碼。發送方將信息幀中地址域、功能碼、數據域的所有字節按規定的方式進行位移并進行XOR(異或)計算,即可得到2字節的CRC碼,并把包含CRC校驗碼的信息幀作為一連續的流進行傳輸。接收方在收到該信息幀時按同樣的方式進行計算,并將結果同收到的CRC碼的雙字節比較,如果一致就認為通信正確,否則認為通信有誤,從站將發送CRC錯誤應答。
  RTU模式一般采用CRC-16冗余校驗方法,CRC-16的校驗碼為16位(2字節),其中低字節在前,高字節在后。實現CRC校驗有兩種方法:根據CRC校驗的定義公式進行計算,或者在程序中建立CRC校驗值表。在程序中使用前者更容易實現,這里需要使用CRC生成多項式X16+X15+X2+1。該多項式對應的碼組系數為18005H(16進制),去除最高位,對應的16位余數為8005H,即為CRC-16常數。CRC-16校驗過程如下:將CRC寄存器的每一位預置為1;把該寄存器值與8bit的信息幀數據進行異或,結果存于該寄存器;對CRC寄存器從高到低進行移位,在最高位(MSB)的位置補零,而最低位(LSB,移位后已經被移出CRC寄存器)如果為1,則把寄存器與CRC-16常數進行異或,否則如果LSB為零,則無需進行異或。重復上述的由高至低的移位8次,第一個8bit數據處理完畢,用此時寄存器的值與下一個8bit數據異或并進行如前一樣的8次移位。所有的字符處理完成后CRC寄存器內的值即為最終的CRC值。CRC添加到消息中時,先加入低字節,然后高字節。
3. 鏈路特征
  MODBUS標準的物理層可以采用RS-232串行通信方式,但在長距離通信中常采用RS-422或RS-485代替。在多點通信情況下只采用RS-485方式,所以RTU模式下的MODBUS系統采用屏蔽雙絞線,通信距離可達1000m。一條總線上最多可配置31個從站設備。傳輸線上的信息交換是半雙工的,即同時只能有一臺設備允許發送信息,主站在發送下一條指令之前等待從站回應,從而避免了線路的沖突。
  RTU模式的傳輸格式是1個數據位,2個停止位,沒有奇偶校驗位。通信數據安全由控制參數CRC-16碼保證。RTU接收設備依靠接收字符間經過的時間判斷一幀的開始,如果經過3個半的字符時間后仍然沒有新的字符或者沒有完成幀,接收設備就會放棄該幀,并設下一個字符為新一幀的開始。

                                          MODBUS總線控系統的技術特征:www.microcyber.n

電話:
024-31217263(產品事業部) 024-31217253(自動化)

傳真:
024-31217293(產品事業部) 024-31217260 (自動化)
郵件:
[email protected]
地址:
中國·沈陽·渾南新區文溯街17-8號 國際新興產業園
郵編:110179
產品事業部:點擊這里給我發消息
彩票跨度怎么算