重量限制器modbus通讯协议(）

1、modbus通讯协议详解重量限制器的通讯物理层为半双工rs-485,波特率为9600bps串行口数据格式：1个起始位，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验位。一、modbus协议简介modbus协议是一种串行主/从协议。modbus协议定义了通讯链路上串行传输的内容。 这里仅有一台设备（主机）可以请求数据交换（叫作“查询”），其它设备（从机）单独向主 机回送消息（叫作“响应”）。典型的主机为上位计算机，典型的从机为四重量限制器。1、查询与响应modbus协议定义了主机查询消息的格式和从机响应消息的格式。主机查询消息包括地 址、功能代码、数据以及错误校验。从机响应消息包括地址、功能代码、数据及错误

2、校验。 如果从机在接收消息时出错或是从机不能执行所接收的命令,它将生成错谋消息并作为响应 发送给主机或不作响应使主机产生超时错误。主设备的查询消息设备地址功能代码数 据错误检测设备地址功能代码数 据错误检测丛设备的回应消息图1主一从查询一回应周期表查询:查询消息中的功能代码告诉从机做什么。数据是从机执行命令所需耍的附加信息。 例如：功能代码（）3表示让从机读通道测呈值，并把所读内容返冋主机。功能代码之后的数 据告诉从机：从哪个通道开始读，读多少个通道的测量值。错谋校验为从机提供了验证信息 正确性的方法。响应：如果从机作出常规响应，则响应消息中的功能代码就是查询消息中的功能代码。 数据域包含从机

3、收集的信息，如通道测量值等等。如果发牛错谋，则功能代码被修正以指示 这是一个错课响应，数据域包含了对错课的描述代码。错课校验使主机可以确认信息的有效 性。2、传输模式modbus协议冇两种不同的传输模式：ascii模式和rtu模式。鉴于rtu模式更加高 效简洁，四重量限制器采用了 rtu模式，所以下面只介绍rtu模式。rtu模式：当采用rtu模式时，每一个8位字节用2个4位16进制字符表示。这种 模式的主要优点是，在相同的波特率下，能提供比ascii模式更人的数据吞吐最。每一帧 消息必须连续传输。rtu模式中每字节的格式为：码 制：8位二进制，16进制（）9, af,每一个8位字节用两个16进

4、制字符表示。 每字节位数：1个起始位8个数据位，低位在前无奇偶校验位1个停止位错课校验：循环冗余校验（crc）3、modbus消息帧在rtu模式中，消息以至少3.5个字符间隔的空闲开始，这是最容易实现的，在网络 使用的波特率下，它是一个字符传输吋间的整倍数，紧随其后的第一个域是设备地址。在消息帧中，所冇数据域只允许以16进制字符表示；联网设备连续监视网络总线，包 括对空闲间隔的监视。当接收到第一个域（地址域）时，所有设备都对地址进行译码，检查 是否本设备被寻址。整个消息帧必须连续传输，如果在一帧消息结束丽，出现大于3.5个字 符的时间间隔，则设备将不完整的消息溢出并认为下一个字节是一个新消息帧

5、的地址域。同 样地，如果一个新消息的开始紧随前一个消息，其时间间隔小于3.5个字符，则设备将把它 看作是前一个消息的连续，这将导致错误，因为最后的crc域与所接收的内容不一致。典 型的消息帧表示如下：开始地址功能数据crc校验结束t1-t2-t3-t48 bits8 bitsn*8 bits16 bitst1-t2-t3-t44、crc校验在rtu模式中，消息帧含有一个校验域，是基于循环冗余校验（crc）方法生成的， crc校验域是对整个消息帧的内容进行校验，它的应用与位校验无关。crc校验域有两个字节，含16位二进制数，crc值由发送设备计算生成，附加在消息 之后。接收设备在接收信息过程中，

6、对消息的crc进行计算，并将计算值与接收的crc值 进行比较，如果两个值不相等，则产生错误。crc的计算从预装ffh到一个16位寄存器开始，然后将消息的8位字节顺序与寄存 器中的值运算。仅使用字符贞中的8位参与crc运算，起始位、停止位和校验位不参与crc 运算。在crc生成过程屮，每一个8位字节与crc寄存器的内容进行异或操作，将结果向低 位（lsb）移位，高位（msb）用0填充。对移岀的lsb位进行检查，如果是1,则寄存器 与一个固定的值进行界或操作；如果为0,则不进行界或。这一过程重复，直到将8位全部移出。在最后一次移出之后，下一个字节与crc寄存 器进行异或操作。重复上述操作，所有消息

7、贞小的字节都运算完z后，crc寄存器中的值 就是crc值。生成crc的过程为：（1）用ffffh装载16位的crc寄存器。（2）将crc寄存器与消息帧中的第一个字节进行界或操作，结果存于crc寄存器中。（3）将crc寄存器向低位（lsb）方向移位一次，高位（msb）用0填充，检查移出的 位。（4）如果是0,则重复第（3）步。如果是1,则将crc寄存器与a001h进行异或操作, 结果存于crc寄存器。(5) 重复第(3)、(4)步8次，处理完一个字节。(6) 重复笫(2)(5)步，直到处理完消息帧中的所有字节。(7) crc寄存器的最后值就是crc值。当传送消息帧屮的crc时，低位字节在前，高位

8、字节在后。例如，如果crc值是1241h (0001 0010 0100 0001),则传送顺序如下：地址功能代码字节 计数数据数据数据数据crc低位crc 高位41h12h二、功能代码详解1、读取保持寄存器值：03h査询：查询消息定义了要读的通道的起始通道号及通道数量，通道号从0开始，通道15的 通道号为04。下面是请求读取垂量测量值的例了，从机地址为1：查询域名实例 (hex)从机地址()1功能代码03起始通道号高位00起始通道号低位00通道数量高位00通道数量低位()5错误校验crccrc(16-bits)响应：在响应消息中重最测量值被分解为两字节，每个字节中的二进制数向右对齐。对每个重

9、 量的测量值而言，高位字节在前，低位字节在后。（重量测量值为带符号的二进制整数,已 包含一位小数,主机应作“xo1 ”处理）。卜而是对上而査询的响应消息:正常响应域名实例 (hex)从机地址01功能代码()3字节计数0a第1貶呈测暈侑高位02第1重最测量值低位2b第2重量测量值高位02第2重量测罐值低位2be s测暈值高位08总重量测量值低位ac错谋校验crccrc (16-bits)正常的通道测量值为:第八2重量测量值为022bh （十进制的555,表示重量测量值为55.5吨），总重量测量值为（十进制的2220,表示总重量测量值为222.0吨）。异常响应 从机地址实例(hex)从机地址 功能代码 异常代码 错误校验1183 （将正常功能代码03的最高有效位设为1） 02 或 03crc （16-bits）注1：如果从机接收无谋，并能处理查询命令，它将作出正常响应。注2：如果从机由于通讯错误未能收到查询，它不作任何响应，主机的程序最终将作出超时