LG-PLC MODBUS协议例程.doc

Chapter 10 Modbus Communication10.2 Modbus 通讯10.2.1 Modbus 通讯 1. 介绍XGB 内置通讯支持 Modbus, 即 Modicon 产品的通讯协议. 同时支持使用 ASCII 数据类型的ASCII 格式和使用Hex数据格式的 RTU格式. 通过在 Modbus 中所支持的功能代码实现通讯，特殊功能代码如 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15 和 16. 请参考 Modicon Modbus 通讯协议指南.2.基本规范1) ASCII 模式A) 使用 ASCII 数据通讯. B) 每个桢使用 : (冒号n: H3A), 作为头, CR/LF (Carriage return-line feed: HoD H0A), 作为尾. C) 使用 LRC检查错误. D) 桢结构(ASCII数据)项目头地址功能码数据LRC尾(CR/LF)大小 1 字节2字节2字节n字节2字节2字节2) RTU 模式A) 使用十六进制通讯. B) 没有头和尾的区别. 从地址开始，到有 CRC的桢结束.C) 在两个桢之间至少有 3.5 字符时间.D) 使用 16 位 CRC检查错误.E) 桢结构(HEX数据)项目地址功能码数据CRC大小 1 字节1字节n字节2字节3)地址区域 (1)设定范围是从 1 到247,但是 XGB支持 0 到 63.(2)地址 0 被用作传送地址. 传送地址是所有从站设备接受和自身地址响应的地址，XGB不支持此项功能.4) 功能代码区域(1) 命令代码是 0225. XGB 仅支持 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15, 和 16.(2) 如果响应格式是+(ACK), 使用相同的功能代码.(3) 如果响应格式是-(NAK),返回同时设置功能代码的第8位是 1. 例.)如果功能代码是 03 -我们这里只写了功能代码的一部分, 因为仅有功能代码是不同的. 请求 0000 0011 (H03)确认+0000 0011 (H03)确认-返回同时设置功能代码的第8位是 11000 0011 (H83)5) 数据区域(1)发送数据类型为 ASCII 数据(ASCII 模式) 或者 hex (RTU模式).(2) 数据根据每个功能代码改变.(3)相应桢的数据区域是响应数据或者是错误数据.6) LRC 检测/CRC 检测区域(1) LRC (纵向冗余检测) : 工作方式是 ASCII模式. 它是除了头和尾之外转换成 ASCII 的所有桢和的补码, (2) CRC (循环冗余校验):工作方式是RTU 模式. 使用 2字节 CRC 检验规则.备注 1) 所有的数据可以是十六进制，十进制和二进制类型。如果我们把十进制7和10转换成各种类型，结果如下:十六进制 : H07, H0A 或者16#07, 16#0A十进制 : 7, 10 7) 功能码类型代码功能码名称Modicon PLC 数据地址注释01读取输出触点状态0XXXX（位输出)读位02读取输入状态1XXXX(位输入)读位03读取输出寄存器4XXXX(字输出)读字04读取输入寄存器3XXXX(字输入)读字05强制单个触点输出0XXXX(位输出t)写位06设置单个寄存器 4XXXX(字输出)写字15强制多个触点输出0XXXX(位输出)写位16设置多个寄存器4XXXX(字输出)写字8) 使用数据大小对于数据尺寸, XGB支持 240 字节. Modicon 产品的数据大小对每个产品是不同的. 请参考 Modicon Modbus 通讯协议指南.9) 接线 XGBXGB单元接线号和方向Quantum (9 针)信号针号针号信号12345485+11CD485-22RXDGND33TXDTXD44DTRRXD55GND6DSR7RTS8CTS9 当通道 2使用RS-485+ 和 485- 连接.PMU接线号和方向XGB 单元485+485+485-485-10.2.2 Modbus server 通讯Modbus server 通讯由连接的主站模块发送请求数据，不需要对连接的从站每一个都发送请求数据。 1) 通讯参数设定接下来描述如何设定 Modbus server 通讯的参数.A) 在 XG5000中打开一个新文件.确认PLC类型选为 XGB. 在(XG-PD) XG5000中Tools菜单下，选择Network Manager. 然后, 出现Network Manager 画面B)在XG-PD中的 Option菜单下，选择 “XGB-XBMS” ， 出现下面窗口.模块设定 (Cnet,Enet)高速连接设定P2P 设定通讯参数 双击00 : Built-in Cnet 出现如下基本参数设定画面.如果 Modbus server 被选择，激活 C)通讯设定 设定内容如下.项目描述站号 0 到 63.波特率 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200bps.数据位 7 或者 8 .(ASCII 模式设定7位； RTU 模式设定8位.校验位 无, 奇或者偶.停止位 1或者 2.通讯通道 基本单元内置通讯通道如下.(通道1 : RS-232C , 通道 2 : RS-485)D) 运行方式设定设定 Modbus 驱动.驱动类型含义备注P2P端口操作由客户端；通讯由 P2P参数设定(当Modbus客户端通讯被指定时使用)参考 P2P 设定XGT 服务器使用XGT server 用于 XGT 专用通讯专用服务器Modbus ASCII 服务器使用 Modbus ASCII 服务器-Modbus RTU 服务器使用 Modbus RTU 服务器- E) 在设定Modbus 服务器(ASCII , RTU)时，地址分配 (地址指定) 点击 “Modbus Setting” 出现下面设定画面. Modbus 设定含义DI的开始地址指定输入相关开始地址DO的开始地址 指定输入相关开始地址 AI 的开始地址指定输入注册开始地址AO 的开始地址指定输入注册开始地址根据上述的Modbus 地址规则, 制定每一个XGB设备(如果指定“00000” 作为Modbus 主站的“01”, 意味着XGB 的开始地址被指定为M0000; 如果指定 “0000” 作为功能代码, “h10”, 意味着指定 XGB 字 D0020.) F) 保存上面设定参数并下载. 下载通讯参数后，复位通讯模块或者给PLC重新上电。如果要通讯监控，使用Online System Diagnosis. 桢监控显示当前通讯桢的状态.通讯桢分析 用户要求桢 (主) 头码r站号功能码地址数据数 字节数数据LRC尾码:0010077F000204192B0000A0CR/LF 这个桢是执行Modbus ASCII通讯，向0号站的07ff(2047)，写入(功能码 h10: 持续写入输出注册)2个字(4 字节) (如果4xxxx 在地址表里被设定为 D0020,实际地址写入为 D(0020 + 2047) = D2067, 数据D2067 = h192B, D2068 = h0000 被写入.) 服务器 (从) 正常响应桢头码r站号功能码地址数据数 LRC尾码:0010077F0002A0CR/LF响应桢是Modbus ASCII 通讯格式向#00的07ff (2047)写入2个字数据 (4字节) 服务器 (从) 不正常响应桢头码r站号功能码错误码LRC尾码:0090 *1xx *2xxCR/LF如果有错误, 设定功能码 MSB 为 “1” 同时又错误码响应. *1功能码 : 0001 0000 = h10,如果错误产生: 1001 0000 = h90 *2 如果想了解错误码的详细内容,参考 “Error Code”.10.2.3 Modbus 客户端通讯Modbus 客户端通讯可以在需要的时间，使主站和每一个从站设备进行数据交换 1) 通讯参数设定接下来描述如何设定 Modbus 客户端通讯的参数.A) 设定 XG-PD 基本参数.设定 “Use P2P”. B) 通讯设定 设定如下的用户通讯设置.项目描述站号 0 到 63.波特率 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600bps.数据位 7 或者 8 .(ASCII 模式设定7位； RTU 模式设定8位).校验位 无, 奇或者偶.停止位 1或者 2.通讯通道 基本单元内置通讯通道如下.(通道1 : RS-232C , 通道 2 : RS-485) 在 P2P 参数设定模式下设定P2P Channel.双击 P2P Channel出现如下所示 P2P driver 设定窗口. 点击Edit 出现如下的 P2P 驱动设定窗口.选择 Modbus ASCII client 或者Modbus RTU client. 双击P2P Block 编辑 Modbus Client 通讯桢. 最大21个通讯桢. 双击显示通讯方式 (Read, Write) 设定窗口. 在 Modbus Client, 设定两种方式中的一种; READ和 WRITE.项目描述备注基本操作设定通道1,2指定通讯通道.(通道1 : RS-232C, 通道2 : RS-485)主单元上状态标志指定通讯状态标志.字节数据命令 单个指定单个通讯设备.-连续指定连续通讯设备.-数据类型字节设定通讯数据类型是 BIT.-字设定通讯数据类型是Word.-变量号没有使用 Modbus 通讯.-数据大小只有当命令类型是 series时有效，ASCII 模式下最大124字节；RTU 模式下最大250字节.单位:字节目标站号设定通讯的目标站号.-存储器设定如果指定读读区域指定连接站号的读设备.-保存区域指定保存相关站号读取数据的设备地址-地址地址保存在网络设备中.自动分配如果指定写读区域指定写入设备地址. -保存区域制定相关站号写入设备地址.-地址地址保存在网络设备中.自动分配完成每个模块设定后, 保存参数并且写入参数. 下载完成后, 复位通讯模块或者给PLC重新上电，才可以应用新设定的参数. 通讯监控使用 Diagnosis System Diagnosis 如果想了解通讯监控的细节, 参考 10.1.1 内置专用通讯的例子. 3)例子 A) 系统结构XBM-DxxxS #0波特率: 38400bps通讯方式 : Modbus RTU数据位 : 7Bit停止位: 1Bit校验位 : NoneRS-485 (38400 , 7/1, 无 , RTU)SMART I/O #5输出 32SMART I/O #4输入32SMART I/O #3输出16SMART I/O #2输入 16SMART I/O #1输入 32通讯使用XGB上的 RS-485 (使用 CH2)通讯通道. B) 通讯操作假定是上面结构时，操作如下.每200毫秒读取Smart I/O #1 的32点输入数据同时保存在M10.如果 P04 #1 被设定,读 Smart I/O #2 的16位输入并且保存在 M20.如果M10 #2被设定,输出M11的1个字给 给 Smart I/O #3.如果P04 #2被设定, 读Smart I/O #4 的32位输入并且保存在MW30.如果P04 #3被设定，输出M20的2个字 给Smart I/O #5. C) 参数设定(1) 在 XG5000下打开一个新文件.(2) 选择 XG-PD, 如下设置基本参数.基本参数设定Modbus 客户端的P2P设定 (3)在 P2P 参数设定模式, 设定 CH2 P2P Driver 为Modbus RTU Client. (4) 设定P2P Block中每一个SMART I/O 的参数. 从占通讯模块数据设定(SMART I/O) 如下表设定从站通讯模块的参数.序号Operation通道状态标志位Command type数据类型数据大小目标站号读区域保存区域注释0读2F092Series 字210x30000M0010SMART I/O #11读P0041Single字-20x30000M0020SMART I/O #22写M0102Single字-3M00110x40000SMART I/O #33读P0042Series字240x30000M0030SMART I/O #44写P0043Series字25M0400x40000SMART I/O #5 a) SMART I/O #1 设定窗口通讯桢分析 客户端(主) 命令桢站号功能代码地址数据数目CRC01040000000271CB 该桢完成的功能是，Modbus RTU 通讯格式下，读取#01中0000地址开始的2个字 (4 字节) (功能码h04:读取输入地址). 服务器(从) 正常响应桢站号功能代码字节数数据CRC01040412345678xxxx Modbus RTU 通讯格式下，正常响应#01 中0000地址开始的数据(h12345678)4字节服务器(从)非正常响应桢站号功能码错误码LRC0184 *1xx *2xx如果有错误产生, 设定功能码MSB 为“1” 同时相应故障代码 *1 功能码 : 0000 0100 = h04, 如果有错误产生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代码的详细内容,参考 “Error Code”.b) SMART I/O #2 设定窗口通讯桢分析 客户端(主) 命令桢站号功能代码地址数据数目CRC020400000001xxxxx该桢完成的功能是，Modbus RTU 通讯格式下，读取#02中0000地址开始的2个字 (4 字节) (功能码h04:读取输入地址).服务器(从) 正常响应桢站号功能代码字节数数据CRC0204021234xxxx Modbus RTU 通讯格式下，正常响应#02 中0000地址开始的2字节数据(h1234) S服务器(从)非正常响应桢站号功能码错误码LRC0284 *1xx *2xx如果有错误产生, 设定功能码MSB 为“1” 同时相应故障代码 *1 功能码 : 0000 0100 = h04, 如果有错误产生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代码的详细内容,参考 “Error Code”. c) SMART I/O #3 设定窗口通讯桢分析 客户端(主) 命令桢站号功能代码地址数据数目CRC030600001234xxxx该桢完成的功能是，Modbus RTU 通讯格式下，读取#03中0000地址开始的1个字 (2 字节：h1234) (功能码h04:读取输入地址). 服务器(从) 正常响应桢站号功能代码字节数数据CRC030600001234xxxx Modbus RTU 通讯格式下，正常响应#03 中0000地址开始的数据(h1234)2字节服务器(从)非正常响应桢站号功能码错误码LRC0386 *1xx *2xx如果有错误产生, 设定功能码MSB 为“1” 同时相应故障代码 *1 功能码 : 0000 0100 = h06, 如果有错误产生: 1000 0100 = h86 *2 如果要了解故障代码的详细内容,参考 “Error Code”.d) SMART I/O #4 设定窗口通讯桢分析 客户端(主) 命令桢站号功能代码地址数据数目CRC040400000002xxxx该桢完成的功能是，Modbus RTU 通讯格式下，读取#04中0000地址开始的2个字 (4 字节) (功能码h04:读取输入地址).服务器(从) 正常响应桢站号功能代码字节数数据CRC0404021234xxxx Modbus RTU 通讯格式下，正常响应#04 中0000地址开始的数据(h1234)2字节服务器(从)非正常响应桢站号功能码错误码LRC0484 *1xx *2Xx如果有错误产生, 设定功能码MSB 为“1” 同时相应故障代码 *1 功能码 : 0000 0100 = h04, 如果有错误产生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代码的详细内容,参考 “Error Code”.e) SMART I/O #4 设定窗口通讯桢分析 客户端(主) 命令桢站号功能代码地址数据数目No. of BytesDataCRC0510000000020412345678xxxx该桢完成的功能是，Modbus RTU 通讯格式下，写入#05中0000地址开始的2个字 (4 字节) 数据（h12345678）(功能码h10:连续写入输出地址). 服务器(从) 正常响应桢站号功能代码地址数据数目CRC051000000002xxxxModbus RTU 通讯格式下，写入#05 中0000地址开始的数据(h12345678)2个字服务器(从)非正常响应桢站号功能码错误码LRC