文档介绍：第一章
Modbus 协议
□介绍 Modbus 协议介绍
□两种串行传输模式
□信息帧
□错误检查方法
PI-MBUS-300 Modbus Protocol 1
Modbus 协议介绍
Modbus 可编程控制器之间可相互通讯,也可与不同网络上的其他设备进行通讯,支撑网络有 Modicon 的 Modbus 和
Modbus+工业网络。网络信息存取可由控制器内置的端口,网络适配器以及 Modicon 提供的模块选件和网关等设备实现,对
OEM(机械设备制造商)来说,Modicon 可为合作伙伴提供现有的程序,可使 Modbus+网络紧密地集成到他们的产品设计中去。
Modicon 的各种控制器使用的公共语言被称为 Modbus 协议,该协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在
Modbus 网络上进行通讯时,协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址,并识别对它寻址的数据,决定应起作用的类型,
取出包含在信息中的数据和资料等,控制器也可组织回答信息,并使用 Modbus 协议将此信息传送出去。
在其他网络上使用时,数据包和数据帧中也包含着 Modbus 协议。如,Modbus+或 MAP 网络控制器中有相应的应用程
序库和驱动程序,实现嵌入式 Modbus 协议信息与此网络中用子节点设备间通讯的特殊信息帧的数据转换。
该转换也可扩展,处理节点地址,路由,和每一个特殊网络的错误检查方法。如包含在 Modbus 协议中的设备地址,在
信息发送前就转换成节点地址,错误检查区也用于数据包,与每个网络的协议一致,最后一点是需用 Modbus 协议,写入嵌
入的信息,定义应处理的动作。
2 Modbus Protocol PI-MBUS-300
图1说明了采用不同通讯技术的多层网络中设备的互连方法。在信息交换中,嵌入到每个网络数据包中的 Modbus 协议,
提供了设备间能够交换数据的公共的语言。
主处理器
(去 MB+)
编程器
S980(去 MAP)
AT/HC-984 AT984/HCA-984/B
和和
HOST/MMHI HOSS985T/M MHI
4 个 Modus
设备或网络
编程器
图 1:Modbus 协议应用示意图
* MB+为 Modbus
PI-MBUS-300 Modbus Protocol 3
Modbus 上的数据传输
Modicon 控制器上的标准 Modbus 端口是使用一个 RS-232 兼容的串行接口,定义了连接器,接线电缆,信号等级,传
输波特率,和奇偶校验,控制器可直接或通过调制解调器(以后简称 Modems)接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术,
即主机能起动数据传输,称查询。而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应,或处理查询所要求的动作。典应的主机设备
应包括主处理器和编程器。典应的从机包括可编程控制器。
主机可对各从机寻址,发出广播信息,从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询,无响应返回 Modbus
协议报据设备地址,请求功能代码,发送数据,错误校验码,建立了主机查询格式,从机的响应信息也用 Modbus 协议组织,
它包括确认动作的代码,返回数据和错误校验码。若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时,从机会组
织一个错误信息。并向主机发送作为响应。
在其它总线上传输数据
除标准的 Modbus 功能外,有些 Modcon 控制器内置端口或总线适配器,在 Modbus+总线上实现通讯或使用网络适配器,
在 MAP 网络上通讯。
在这些总线上,控制器间采用对等的技术进行通讯,即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送。因此,一台控
制器既可作为从机,也可作为主机,常提供多重的内部通道,允许并列处理主机和从机传输数据
在信息级,尽管网络通讯方法是对等的,但 Modbus 协议仍采用主从方式,若一台控制器作为主机设备发送一个信息,则可
从一台从机设备返回一个响应,类似,当一台控制器接受信息时,它就组织一个从机设备的响应信息,并返回至原发送信
息的控制器。
查询响应周期:
主机查询信息
设备地址设备地址
功能代码功能代码
8 位 8 位
数据字节数据字节
错误校验错误校验
从机响应信息
图 2:主从查询响应周期
查询:
查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息,如功能代
码 03 将查询从机,并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地