对XK3190-C602Modbus RTU 协议使用详解

1、对XK3190-C602的Modbus RTU协议使用详解摘要：本文介绍的XK3190-C602仪表的主要功能之一Modbus RTU协议，介绍了C602仪表如何与上位机软件通讯以及如何正确地设置参数使系统达到最佳的性能。关键词：Modbus RTU、串行链路、参数设置、远控、1 前言Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation，分布

2、式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在我国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。Modbus具有以下几个特点： （1）标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。目前，支持Modbus的厂家超过400家，支持Modbus的产品超过600种。 （2）Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线等。 （3）Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。用户使用容易，厂商开发简单。上海耀华称重系统在最近推出的控制仪

3、表XK3190-C602和XK3190-CS6（以下简称C602和CS6）都已内建了标准的Modbus RTU传输格式的标准协议，经测试可与众多厂家的组态软件适配，如亚控科技的组态王软件，北京三维力控的Forcecontrol，维纶通科技的EB8000组态系列，昆仑通泰的MCGSE组态软件，都有成功的应用范例。本文主要是详解C602和CS6内建Modbus RTU的功能特点和使用注意事项。2 C602和CS6内建Modbus RTU的功能和特点由于C602和CS6内建Modbus RTU的功能和特点基本相同，因此本文以C602为主进行详细介绍。撰写本文时默认阅读者已对C602仪表的功能和应用有

4、基本了解，因此对下文所涉及仪表的具体应用和功能不再做详细叙述，有兴趣的读者可以从我司网站下载C602仪表使用说明书查阅：修改C602仪表为Modbus RTU协议的相关参数介绍如下：4 *Addr 仪表通讯地址（126）当多台仪表通过RS422/485总线同上位机通讯时，可用通讯地址区别各台仪表。采用Modbus协议时地址范围为12475 ABbAud 通讯波特率A-通讯口(1)，B-通讯口(2)采用Modbus协议时占用的是通讯口（2），因此上位机波特率应当与通讯口（2）的波特率一致。A,B0123bps600120024004800A,B456bps960019.2k57.6k6 ABCt

5、 Mode 通讯方式A-通讯口(1)若该参数通讯口（2）设置为3 ，且仪表主板上的JP4跳至RS485一端，则C602的Modbus协议支持4线制RS422模式，若JP4在RS232一端，则支持RS232模式。若该参数通讯口（2）设置为4，且仪表主板上的JP4跳至RS485一端，则C602的Modbus协议支持2线制RS485模式012连续发AD码连续发重量用作打印口B-通讯口(2)012指令应答方式连续发送方式RS485模式344线制Modbus2线制ModbusC-通讯口（2）模式（0：C602模式，1：C601模式）上位机的通讯参数设置：地址位对应，波特率对应，串口号对应，8位数据位，默

6、认偶校验，1位停止位。物理层的连线示意图：C602仪表的通讯接口介绍：连接线拓扑示意图：物理层连线步骤：C 2.3 通讯口（2）Modbus总线方式2.1设置通讯口(2)选择模式3（【SET 1】参数6B =3）为4线制RS485或RS232模式Modbus，选择模式4为2线制RS485模式Modbus。2.2 数据格式a) 传输模式为RTU。b) Modbus方式地址范围为1-247。注意：在设定设备地址的过程中，保证不存在有相同地址的两个设备非常重要。如果发生重复，整个串行总线工作将不正常， 而主节点将无法与总线上所有存在的节点通信。c) 接收报文最大长度：47字节（包括地址和CRC）d)

7、 发送报文最大长度：253字节（不包括地址和CRC）e) C602面板的通讯指示灯可指示2个通讯口的工作状态。为了观察Modbus的工作状态，可关闭通讯口1，该指示灯将指示Modbus接口的工作状态。2.3 Modbus功能C602实现的Modbus功能见下表，其中有阴影的部分未实现：表2-1 C602实现的Modbus功能功能码码子码十六进制章节注1数据访问比特访问物理离散量输入读离散量输入02027.2内部比特或物理线圈读线圈01017.1写单个线圈05057.5写多个线圈150F7.1116比特访问输入存储器读输入存储器04047.4内部存储器或物理输出存储器读保持寄存器03037.3写

8、单个寄存器 注206067.6写多个寄存器 注2、注316107.12读/写多个寄存器23177.17屏蔽写寄存器22167.16读FIFO队列24187.18文件记录访问读文件记录206147.14写文件记录 注4216157.15诊断读异常状态07077.7诊断08注600-18,20087.8获得事件计数器110B7.9获得事件记录120C7.10报告从站ID17117.13读设备标识码43142B7.21封装接口封装接口传输4313,142B7.19CANopen通用引用43132B7.20注1：指在GB/T 19582.1-2008中的章节号。注2：运行及远控状态不允许写寄存器。注3

9、：写多个寄存器时，如果在命令指定长度内有无效寄存器地址，则只写在此之前的寄存器，忽略以后的数据，返回的写入长度为有效数据的长度。如果写入数据超过该数据的上下限，则忽略该数据。这样规定，是为了提高系统容错性能。注4：写文件功能，仅能写文件2：设备标识中的设备说明字串。注6：仅实现00，01，02，10，11，12子功能，01子功能，参数为0xff00将使仪表复位（通过看门狗动作）。2.4 C602的Modbus地址分配表 2-2 离散量输入（只读，R）地址变量说明0运行00：暂停状态；01：运行状态；10：停止状态；11：预停状态1停止2通讯1：通讯口工作中3称重1：显示的是当前称重值4稳定1：

10、稳定状态5零位1：处于零位6净重1：净重状态7远控1：处于远控状态815仪表I0I71：输入有效1623第1扩展模块I0I71：输入有效2431第2扩展模块I0I71：输入有效3239第3扩展模块I0I71：输入有效4047第4扩展模块I0I71：输入有效表2-3 线圈（读写，R/W）地址变量说明815仪表O0O71：输出有效 注11623第1扩展模块O0O71：输出有效 注12431第2扩展模块O0O71：输出有效 注13239第3扩展模块O0O71：输出有效 注14047第4扩展模块O0O71：输出有效 注1200启动 注2、注3、注6启动设备工作程序201停止 注2、注3、注6，注7停止

11、设备工作程序或返回称重状态202置零 注2、注4、注6置零203除皮 注2、注41：除皮；0：显示毛重，不保留原皮重204远控 注2、注41：进入远控；0：退出远控205加料 注2、注3、注4、注6定量秤从加料程序步开始运行，到等待允放信号程序步停止206放料 注2、注3、注4、注6定量秤从放料程序步开始运行，到放料完成停止207暂停 注2、注31：暂停设备运行程序；0：恢复运行208累计 注2、注4、注6记录当前重量209打印 注2、注4、注6打印当前重量210打印累计量 注2、注4、注6打印累计次数，累计重量等数据211打印工作参数 注2、注4、注6212打印标定参数 注2、注4、注621

12、3保存工作参数 注2、注4，注5、注6将当前组工作参数及仪表设置参数写入EEPROM214保存标定参数 注2、注4，注5、注6将标定参数写入EEPROM注1：仅远控状态有效注2：只能用写单个线圈指令操作注3：远控状态不执行注4：运行状态不执行注5：响应时间可能延长到数百毫秒注6：写1、写0效果相同注7：停止命令与仪表【停止】键的功能不完全一致。停止命令将立即停止设备工作程序，进入停止状态。表2-4 输入寄存器（只读，R）地址变量说明0净重(32位有符号整数)注22毛重(32位有符号整数)注24皮重(32位有符号整数) 注26净重(浮点数) 注28毛重(浮点数) 注210皮重(浮点数) 注212

13、当前零点（浮点数）20零点AD码（浮点数）22标率（浮点数）24最大秤量（浮点数）26非线性修正值（浮点数） 28分度值（16位整数）29小数位（16位整数）30初始置零范围（16位整数）31置零范围（16位整数）32零点跟踪速度（16位整数）（暂未用）33零点跟踪范围（16位整数）34滤波算法（16位整数）35AD转换速度（16位整数）36滤波强度（16位整数）37稳定判断限值（16位整数）38重量单位（16位整数）39标定参数逻辑量（16位整数）Bit0：零点-20e报警，0-禁止，1-允许Bit1：开机置零，0-禁止，1-允许Bit2：密码功能，0-禁止，1-允许注1：32位整数或32位

14、的浮点数，传输的格式为最高、次高、次低、最低。注2：32位整数不包括小数点，小数位均作为整数处理，已圆整到仪表的显示分度值。浮点数为内部表示。浮点数未圆整到仪表的显示分度值。表2-5 保持寄存器（读写，R/W）地址变量说明0净重(32位有符号整数) 注2R2毛重(32位有符号整数) 注2R4皮重(32位有符号整数) 注2R/W6净重(浮点数) 注2R8毛重(浮点数) 注2R10皮重(浮点数) 注2R/W12当前零点（浮点数）注2R14累计重量（浮点数）注2R16累计次数（16位整数）注220零点AD码（浮点数）注1 22标率（浮点数）注124最大秤量（浮点数）注126非线性修正值（浮点数）注1

15、28分度值（16位整数）注129小数位（16位整数）注130初始置零范围（16位整数）注131置零范围（16位整数）注132零点跟踪速度（16位整数）（暂未用）注133零点跟踪范围（16位整数）注134滤波算法（16位整数）注135AD转换速度（16位整数）注136滤波强度（16位整数）注137稳定判断限值（16位整数）注138重量单位（16位整数）注139标定参数逻辑量（16位整数）Bit1：1：允许开机置零注1 100模拟输出满量程对应的重量（浮点数）102模拟量零点AD码（16位整数）103模拟量满度AD码（16位整数）104串口1波特率（16位整数） 105串口2波特率（16位整数）注

16、3106串口1工作模式（16位整数）（0-连续发送重量AD码，1-连续发送重量,2-打印机）107串口2工作模式（16位整数）注3（0-应答方式，1-连续方式，2-RS485方式，3-全双工的Modbus方式，4-半双工的Modbus方式）108仪表通讯地址（16位整数）(1-247)109打印机类型（16位整数）110辅助显示内容（16位整数）（0-累计次数，1-累计重量，2-日期，3-时间，4-程序步/时间，5-定量值，6-锁定重量值）111显示亮度（16位整数）112工作参数设置（16位整数）注3Bit0允许打印Bit1允许通讯1Bit2允许通讯2Bit3打印前导零Bit4模拟量允许Bi

17、t5模拟量定义（0-净重，1-毛重）Bit6自动打印Bit7打印语言（0-英文，1-中文）Bit81=微打反向打印 113工作参数设置（16位整数）Bit0微打反向打印Bit1按C601格式通讯Bit2外接键盘114数据存储（16位整数）0-不存储，1-存重量，2-存重量和时间115大屏幕设置（16位整数）0-大屏幕关，1-当前显示重量，2-辅助显示器显示重量116O0端子定义0-零位指示，1-无斗秤夹袋，2-有斗秤夹袋当前组工作参数定量秤 分选秤200P0, （浮点数）零区 零区 202P1, （浮点数）料1定量通道1上限204P2, （浮点数）料1快加提前量通道2上限206P3, （浮点数

18、）料1慢加提前量通道3上限208P4, （浮点数）料1允差通道4上限210P5, （浮点数）料2定量/上料 重量212P6, （浮点数）料2快加提前量 /最小剩余重量214P7, （浮点数）料2慢加提前量 修正系数216P8, （浮点数）料2允差 300T0, （16位整数）参考表6-1和表7-1301T1, （16位整数）302T2, （16位整数）303T3, （16位整数）304T4, （16位整数）305T5, （16位整数）306T6, （16位整数）307T7, （16位整数）308循环次数（16位整数）400选项（16位整数）低位对应字节1，高位对应字节2Bit0：自动除皮，0-

19、禁止，1-允许Bit1：提前量修正，0-不修正，1-修正Bit2：超差处理Bit3：欠料点补Bit4：分选秤模式，0-非峰值保持， 1-峰值保持 401工作模式（16位整数）（0-定量加法秤，1-定量减法秤，2-自控分选秤,3-外控分选秤，4-连续分选模式）402配方号（16位整数）参数范围：04注1：标定开关打开才能写入注2：32位整数或32位的浮点数，传输的格式为最高、次高、次低、最低。整数型已圆整到仪表的显示分度值，浮点数未圆整到仪表的显示分度值。注3：修改此寄存器可能会终止Modbus通讯。2.5 异常码定义Bit0：0：主时钟为内部RC振荡器；1：为外部石英晶体振荡器Bit1：0：A

20、D工作正常； 1：AD工作异常Bit2：0：EEPROM正常；1：EEPROM异常2.6 ID内容仪表型号（“XK3190-C602 Ver2.xx ”，20个字符）和设备说明字串，后者由用户写入，长度32字节。2.7设备标识符只响应“读设备ID码 02”一致性等级：02厂商名称：“Shanghai Yaohua Weighing System Com.Ltd.,”， 产品代码：“XK3190-C602”， 主次版本号：“Ver2.xx ”，厂商网址：“”产品名称：“Weighing Indicator”型号名称：“XK3190-C602”， 用户应用名称：由用户写入，32字节，同ID内容设备

21、说明字串。2.8 文件定义及记录编号文件1为存储的称重记录，记录号为要读取称重记录的起始序号。记录长度表示要读取的称重记录数量。每次读取只能有1个子请求，故请求命令的数据长度只能等于7。自动存储类型为1时可读出的最大记录数量为8064，每个记录的长度为3，共6字节，前2字节为16位二进制整数的称重记录序号，后4字节为32位浮点数表示的重量。自动存储类型为2时可读出的最大记录数量为4032，每个记录的长度为5，共10字节，前2字节为16位整数的称重记录序号，后4字节为32位二进制整数表示的自2000年1月1日0时0分0秒起的秒数，最后4字节为32位浮点数表示的重量。每次读取的长度最多为240字节。读记录号0返回的是本次开机的最后一次称重记录。其记录号也是称重记录的最后1个记录的记录号。如果返回的重量为0，表示本次开机后尚未有新的称重记录。文件2为设备说明字串，长度632字节，不足32字节部分建议用空格填充，否则仍保留原来的内容