文档介绍：现在Mod bus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Mod bus协议作为他们之间的通讯标准。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。当在网络上通信时,Mod bus协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成应答并使用Mod bus协议发送给询问方。 Mod bus协议包括ASCII、RTU、TCP等,并没有规定物理层。此协议定义了控制器能够认识和使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Mod bus。Mod bus的ASCII、RTU协议规定了消息、数据的结构、命令和就答的方式,数据通讯采用主从方式,Master端发出数据请求消息,Slave端接收到正确消息后就可以发送数据到Master端以响应请求;Master端也可以直接发消息修改Slave端的数据,实现双向读写。从站只响应单独发给它的查询,而不响应广播消息。
Mod bus协议需要对数据进行校验,串行协议中除有奇偶校验外,ASCII模式采用LRC校验,RTU模式采用16位CRC校验,但TCP模式没有额外规定校验,因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。另外,Mod bus采用主从方式定时收发数据,在实际使用中如果某Slave站点断开后(如故障或关机),Master端可以诊断出来,而当故障修复后,网络又可自动接通。因此,Mod bus协议的可靠性较好。下面我来简单的给大家介绍一下,对于Mod bus的ASCII、RTU和TCP协议来说,其中TCP和RTU协议非常类似,我们只要把RTU协议的两个字节的校验码去掉,然后在RTU协议的开始加上5个0和一个6并通过TCP/IP网络协议发送出去即可。
下表是ASCII协议和RTU协议进行的比较:
协议
开始标记
结束标记
校验
传输效率
程序处理
ASCII
:(冒号)
CR,LF
LRC
低
直观,简单,易调试
RTU
无
无
CRC
高
不直观,稍复杂
通过比较可以看到,ASCII协议和RTU协议相比拥有开始和结束标记,因此在进行程序处理时能更加方便,而且由于传输的都是可见的ASCII字符,所以进行调试时就更加的直观,另外它的LRC校验也比较容易。但是因为它传输的都是可见的ASCII字符,RTU传输的数据每一个字节ASCII都要用两个字节来传输,比如RTU传输一个十六进制数0xF9,ASCII就需要传输’F’’9’的ASCII码0x39和0x46两个字节,这样它的传输的效率就比较低。所以一般来说,如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议,如果所需传输的数据量比较大,最好能使用RTU协议。
对于一条RTU协议的命令可以简单的通过以下的步骤转化为ASCII协议的命令:
1、把命令的CRC校验去掉,并且计算出LRC校验取代。
2、把生成的命令串的每一个字节转化成对应的两个字节的ASCII码,比如0x03转化成0x30,0x33(0的ASCII码和3的ASCII码)。
3、在命令的开头加上起始标记“:”,它的ASCII码为0x3A。
4、在命令的尾部加上结束标记CRLF(0xD0xA),此处的CRLF表示回车和换行的ASCII码。所以以下我们仅介绍RTU协议即可,对应的ASCII协议可以使用以上的步骤来生成。
下表是Mod bus支持的功能码:
功能码
名称
作用
01
读取线圈状态
取得一组逻辑线圈的当前状态(ON/OFF)
02
读取输入状态
取得一组开关输入的当前状态(ON/OFF)
03
读取保持寄存器
在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值
04
读取输入寄存器
在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值
05
强置单线圈
强置一个逻辑线圈的通断状态
06
预置单寄存器
把具体二进值装入一个保持寄存器
07
读取异常状态
取得8个内部线圈的通断状态,这8个线圈的地址由控制器决定
08
回送诊断校验
把诊断校验报文送从机,以对通信处理进行评鉴
09
编程(只用于484)
使主机模拟编程器作用,修改PC从机逻辑
10
控询(只用于484)
可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信,探询该从机是否已完成其操作任务,仅在含有功能码9的报文发送后,本功能码才发送
11
读取事件计数
可使主机发出单询问,并随即判定操作是否成功,尤其是该命令或其他应答产生通信错误时
12
读取通信事件记