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升微的控制器Modbus网关通讯协议

2022年07月29日


1、产品简介

 

   东莞市升微机电设备科技有限公司开发的各种设备控制器均可采用 Modbus 协议网关;带Modbus 协议网关的产品可以将网络 Modbus tcp 协议和设备 Modbus rtu 协议进行互转,并且还有多主机功能。方便客户接入物联网,上位机软件二次开发,手机APP等场景的应用。

   设备配置 Modus 网关时,可以让多个主机查询,设备会分别应答,实现多主机查询;在非 Modbus 网关模式下,只要勾选更多高级选项的“多主机”支持同样也可以实现多主机查询的调度。

   升微科技控制器多主机技术是为多机同时监控一台设备而开发的技术。在普通设备中,当有 AB 两台监控计算机时,A B 都可以将数据发向设备,但是设备从串口收到的数据会同时发送给 AB。也就是说当 A 和设备通信时,B 会收到不想要的数据,这样会干扰 B 的通信,很多软件协议将无法适应这种情况,可能无法运转。

   升微科技控制器多主机技术能够实现 AB 计算机之间的通信调度,当 A 与设备通信时,设备的回复数据只发给 A;当 B 需要通信时又可以快速切换给 B


2Modbus 协议简单介绍


Modbus 协议定义了总线上主站(Master)与从站(Slave)之间的通讯格式。MODBUS 协议包含 ASCII RTU 两种格式,两种格式的通讯字段含义是相同的,差别在于字段的传输方法不同、帧开始与结束的判断条件不同、数据校验的方法不同。目前我司设备不配置网关功能的支持 RTU 通讯格式。

完整的 Modbus RTU 帧如下表的报文格式(不论是主站发起还是从站应答):

图片1.png

站地址用来指示哪个从设备来应答主站的通讯报文。在总线上,每个从设备必须指定一个唯一的站地址,只有当通讯报文中地址与该从设备地址相同时,该从设备才能应答主站的通讯报文。从设备应答的通讯报文也必须包含该地址,以告知主站,这个通讯报文是哪个从设备应答的。

完整的 Modbus TCP 帧如下表的报文格式:

图片2.png

MBAP 报文头格式

图片3.png



Modbus TCP RTU 详细分析

Modbus rtu 数据:02 06 01 00 01 02 08 54

modbus rtu 帧格式可知:

1 字节:从设备站地址

2 字节:功能码

34 字节:起始地址

56 字节:数量

78 字节:CRC 效验码

Moebus tcp 数据:00 01 00 00 00 06 02 06 01 00 01 02

Modbus TCP 帧格式可知:

12 字节:00 01 是传输标志

34 字节:00 00 是协议标志

56 字节:00 06 是后续字节数的标志

后续字节:RTU 数据去除末尾 CRC 校验的部分。


3、常见使用案例


3.1 单设备 modbus 协议网关的使用


客户大部分的使用场景是:网络终端做主站去访问设备的数据。则我们设备配置如下:

图片4.png

一般带 modbus 协议网关的升微科技控制器可以手拉手最多挂载 32 个,带隔离型 modbus 协议网关的产品手拉手最多挂载 256 个,前提还是挂载在一起的串口设备的串口参数须一致


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3.2 多串口设备带 modbus 协议的使用


1.网络做主站,设备做从站,同时访问一个设备从站,监控采集设备仪表的数据可以将 port1 设置为 TCP 服务器模式,勾选多主机 port2 设置为 TCP 客户端模式,目的 IP 和目的端口填写 port1 IP 和端口转化协议都勾选 modbus tcp 协议。


4、常见问题


1.发送数据没有返回,检查 TCP 是否建立,设备参数是否一致,指令报文及其格式是否正确。

2.存在丢包,检查采集频率是否太快,建议设备总线空闲等待时间为数据包间隔的 2 倍多,指令应答超时时间设置大一点,一般 300ms













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