Micro830中文modbus教程

1、allen-bradley micro800tm 可编程控制器 micro830/830 modbus 技术培训 jan-23,2013,modbus 协议概述,modbus是modicon公司在上世纪70年代为modicon plc开发的一款通信协议。 该协议使用简单，多年来被很多第三方设备供应商采用。 属于半双工的主/从协议。 由主站启动通信（称为的“查询”），从站根据主站的要求作出响应。 从站地址范围：1 247 “0”地址用于广播 主站没有地址 不使用ack或nak应答机制 数据传送只是由主站发起查询，从站响应来完成 modbus 接收者根据“静音”时间间隔来判断数据包是否传送完毕,m

2、odbus 串行传输模式,modbus ascii 编码系统: 十六进制的ascii码09、af (每个ascii码只包含一个十六进制字符) 每个字包括: 1 个开始位、7个数据位、可选的校验位、12个停止位 错误校验: 纵向冗余校验 (lrc) 间隔：半个字符 容易实现 (lrc vs. crc) ，间隔较短 modbus rtu 编码系统: 8位二进制码表示的十六进制09、af (8位数据中包含二个十六进制数) 每个字包括: 1 个开始位、8个数据位、可选的校验位、12个停止位 错误校验: 循环冗余校验 (crc-16) 间隔：3.5个字符 更高效 (包含的数据位较多)，容错能力强 (cr

3、c 校验,间隔时间很重要,一个modbus rtu 的信息帧期望在一个连续的数据流中被传输。如果在数据传输完成前出现一个时间大于预设的间隔时间的“静音”，那么接收者将丢弃不完整的数据，并且预期下一个字是下一个数据的地址信息，这将导致信息传输失败。 同理，如果下一个信息与上一个信息间隔小于预设的间隔，那么接收者会认为该信息是上一个信息的延续，这将导致校验出错,间隔时间很重要,因此，modbus的健壮性并不比过去的会出现虚假字符的无线电网络强，也不比延时不确定的多通道的卫星网络强。 许多使用 modbus 的人 (包括我们在内) ，都会遇到因为间隔时间设置不当而带来的麻烦,modbus 信息帧,a

4、scii 数据帧: 开头 地址 功能码 数据 lrc校验 结尾 :(3a) 2个字符 2个字符 n个字符 2个字符 crlf(0d0a) rtu数据帧: 开头 地址 功能码 数据 crc校验 结尾 t1-t2-t3-t4 8位 8位 n x 8位 16位 t1-t2-t3-t4,modbus 信息帧,从站) 地址 一个byte，有效值1247，0用于广播 功能代码 一个byte，有效值1255 告诉从站需要干什么 数据 包含从站与功能码相应的动作所必须使用的附加信息，如：起始地址、数据长度等 某些功能码不需要附加数据 (因此，modbus rtu包最小长度是4个byte,modbus 信息帧,

5、响应 从站响应时，在地址区发回自己的地址 从站响应时，发回原先的功能码，作为接收正确的响应 如果有错误，则从站响应时，会将原功能码的最高位置位 如果有错误，则从站响应时，会将错误代码放在数据区 典型的错误响应 01 非法功能: 出现从站不支持的功能码 02 非法数据地址：出现无效的数据地址 03 非法数据数值: 出现无效的数据数值,modbus 功能格式,modicon 处理器有4个主要数据存储区 (数据表) : 线圈 (输出位 读/写): 00001-09999, 010000-065536 输入 (输入位 只读): 10001-19999, 100000-165536 输入寄存器 (16位

6、字 -只读): 30001-39999, 310000-365536 保存寄存器 (16位字 - 读/写): 40001-49999, 410000-465536 注意：每组的数据范围都从“1”开始 然而，所有的modbus信息帧中的数据地址偏移量是“0”! 第一个出现的数据，其地址是“0”。例如： 线圈1 在modbus的地址是“0000” 线圈127 在modbus的地址是十六进制“007e” (十进制126) 保存寄存器40001在modbus的地址是“0000”， ( 4xxxx 或 4xxxxx 隐性地与功能码相对应,modbus 功能格式,这给文档描述带来混淆。你会发现如下针对保持

7、寄存器的描述，例如： 保持寄存器0 (从0开始的编址方式) 保持寄存器1 (从1开始的编址方式) 保持寄存器40001 (5位地址格式) ，或 400001 (6位地址格式) 数据长度 当读写多个数据时，表示数据长度的字会出现在数据和校验区之间,modbus 功能代码,功能代码 名称地址范围 (5 位 6 位) 01读线圈状态00001-09999, 000001-065536 02读输入状态10001-19999, 100001-165536 03读保持寄存器40001-49999, 400001-465536 04读输入寄存器30001-39999, 300001-365536 05强制(

8、写) 单个线圈00001-09999, 000001-065536 06预置(写) 单个寄存器40001-49999, 400001-465536 15强制(写) 多个线圈00001-09999, 000001-065536 16预置(写) 多个寄存器40001-49999, 400001-465536,micro830/850 串口设置,内置的串口设置方法与plug-in 串口模块(2080-serialisol) 的设置方法相同 (注意：高级设置时，窗口需要展开,micro830/850 串口设置,ccw release 2的通信驱动有4个可选：ascii、cip serial (缺省值)

9、、modbus rtu、shutdown: 可选比特率：1200, 2400, 9600, 19200, 38400(缺省值) ， 校验类型可选：none (缺省值)、odd、even,串口modbus rtu 的设定,unit address: 0 (缺省值)， 1247 ，是modbus rtu 从站地址。 注意：“0”地址用于广播，不用于modbus rtu 从站地址。modbus rtu 主站没有地址，可以设为“0”。 modbus role有三种可选: modbus rtu master (缺省值)、 modbus rtu slave、 modbus rtu auto (既可作主站，

10、也可作从站,串口modbus rtu 高级设定,media: rs232 (缺省值) 无握手 rs232 rts/cts 使用 rts/cts 握手 rs485 内置串口，需要1763-nc01 电缆连接 rts pre-delay/post-delay: 0ms (缺省值), 0-999,999,999ms 在传输前和传输后，rts被置位的最短提前和滞后时间 (只有当介质设为 rs232 rts/cts 时). data bits: 固定8位 stop bits: 1 (缺省)或 2,串口modbus rtu 高级设置,response timer: 200ms (缺省值), 0-999,9

11、99,999ms modbus rtu 主站等待从站响应的最长时间，该时间对所有的 msg_modbus 指令有效。如果在此时间内没有响应，则指令出现超时故障 (故障代码是55) 。 注意：对于一个硬接线的modbus 网络，该时间可以减少到 200ms（对应9600波特率），100ms（对应19,200波特率），50ms（对应38,400波特率），以减少无响应节点的等待时间。 broadcast pause：200ms (缺省值), 0-999,999,999ms modbus rtu 主站发完前一个广播后到下一个广播前的最短时间间隔,串口modbus rtu 高级设置,inter-char

12、 timeout：0ms (缺省值), 0-999,999,999ms modbus rtu 协议根据传输过程中“静音”时间是否超过“inter-char timeout”的值来判断一个数据包是否已完全被接收。数字0意味着modbus的该值为3.5个字符的时间间隔,串口诊断,在release 2，ccw 仍不能显示串口诊断计数。 当任何一个串口无论是发送数据还是接收数据，控制器的通信指示灯comm都会闪烁 (因此，在多串口情况下，无法判断哪个串口正在收发数据)。comm led指示灯闪烁最短时间是 250 毫秒,modbus 从站 mapping 设置,为了响应modbus 主站的读写命令，p

13、lc的变量必须映射到 modbus 地址中 双击variable name下方的单元格，打开变量选择窗口,modbus 从站 mapping 设置,选择变量，点击 ok，然后输入合适的modbus地址，（从1开始，有5位的和6位的二种格式） : 0 xxxx 或 0 xxxxx，输出/线圈 (最高到 09999 或 065536) 1xxxx 或 1xxxxx，输入/触点 (最高到 19999 或 165536) 3xxxx 或 3xxxxx，输入/只读寄存器 (最高到 39999 或 365536) 4xxxx 或 4xxxxx，保持/读写寄存器 (最高到 49999 或 465536,mo

14、dbus 从站 mapping 设置,ccw 会根据数据类型，自动填写已经mapping的地址数量,modbus 从站 mapping 设置,重要提示! 强烈推荐：连续使用modbus地址，中间不要留无用的地址。因为大多数modbus 主站设备（如pvc屏）为了提高效率，会对连续的数据块进行读写。例如，如果你只让pvc显示modbus 寄存器40001 和40009的值，那么，pvc会使用一条读指令将4000140009的值一次性全部读入，而不会分二次读。如果40002-40008 的值没有被map，则指令会出现02错误代码（非法数据地址,modbus 从站 mapping 设置,重要提示!

15、(接上页) 你可以在modbus主站里设置块读写的长度。对pvc来说，在控制器设置栏里，可以设置该参数，缺省值是32,modbus 从站 mapping 设置,限制: modbus mapping 表中，最多只能有200条 有些数据类型：time、date、string，不能map 任何数据类型的数组都不能map,modbus 主站 message 指令,为了使用modbus message 指令, 先将一个block拖放到梯形图中，然后选择 msg_modbus,modbus 主站 message 指令,黄色三角形警告，提示必须为指令块的输入端指定所需数据类型的常数或变量。输出端则不是必须的

16、,modbus 主站 message 指令,in msg_modbus 指令由in的上升沿触发，一旦触发，指令将一直执行，不管in后来是否为真，直到执行完成。 cancel 将cancel置为真是唯一终止msg_modbus执行的方法。通常你可以让该引脚常 false，以确保指令正常执行,modbus 主站 message 指令,localcfg 用于设置本地（主站），其数据类型是modbuslocpara，结构如下： localcfg.channel localcfg.triggertype localcfg.cmd localcfg.elementcnt,modbus 主站 message

17、 指令,创建一个类型为modbuslocpara的本地变量，并将其指定给msg指令的localcfg 输入。你可以为其设置初始值（如下图），也可以通过变量和逻辑程序来赋值。 mylocalcfg.channel=5 (通道号：左起第一个插槽) mylocalcfg.triggertype=0 (触发类型：非连续型) mylocalcfg.cmd=3 (命令：读保持寄存器) mylocalcfg.elementcnt=4 (数据长度：4 个字,modbus 主站 message 指令,targetcfg 用于设置远端（从站），其数据类型是 modbustarpara，数据结构如下： target

18、cfg.addr targetcfg.node,modbus 主站 message 指令,创建一个类型为modbustarpara的本地变量，并将其指定给msg指令的targetcfg 输入。你可以为其设置初始值（如下图），也可以通过变量来赋值。 mytargetcfg.addr=8449 mytargetcfg.node=100,modbus 主站 message 指令,localaddr 用于数据缓存，其数据类型是modbuslocaddr，该类型是一个由125个word组成的数组。对读命令而言，localaddr 用来储存从从站读来的数据（最多125个word）。对写命令而言，local

19、addr 存放需要写入从站的数据（最多123个word）。创建一个类型为modbuslocaddr的本地变量，并将其指定给msg指令的localaddr 输入,modbus 主站 message 指令,现在，msg_modbus 指令已经设置成功：通过插在左边第一个插槽的2080-serialisol plug-in 串口模块，用非连续触发的方式，读取从站的48449-48452保持寄存器，数据存放在myreaddata1mydata4，从站地址为100。 当msg指令成功执行完成后，输出q 将置为true (msg_modbus_1.q=1). 如果msg指令执行不成功，则输出q 保持fal

20、se，输出 error 置为true (msg_modbus_1.error=1)，同时输出 errorid 给出十进制的错误代码,modbus 主站 message 指令,在连续型触发模式下(mylocalcfg.triggertype=1)， 输出q 和error 保持false，errorid 为 0 每个串口(48 点的控制器可支持5个plug-in串口模块，以及一个内置的串口) 拥有自己独立的数据收发缓冲区,modbus 主站 message 指令,msg_modbus 成功执行完毕: msg_modbus 执行出错,modbus 主站 message 指令,故障码及说明,message 指令编程示例,基本的 msg 梯形图逻辑: 非连续型 每个in的上升沿触发一次 当msg指令被触发时，其输出端 q 和 error 将被复位,m