三、ModBus 的主要型式

ModBus 主要有四種型式：ASCII,、RTU,、TCP/IP 和 Plus。

1,、ASCII 型式：采用 ASCII 碼進行數(shù)據(jù)交換,，使用縱向冗余校驗的校驗和（LRC）進行數(shù)據(jù)

校驗。

2,、RTU 型式：采用二進制碼進行數(shù)據(jù)交換,，使用循環(huán)冗余校驗的校驗和（CRC）進行數(shù)據(jù)校

驗。

3,、TCP/IP 型式：主要用于以太網(wǎng),，不使用校驗和進行數(shù)據(jù)校驗。

4,、Plus 型式：該型式為 Modicon 公司專有,，采用專門的協(xié)處理器進行數(shù)據(jù)處理。 目前,，使用zui廣泛的型式是 ASCII 和 RTU,，主要采用 RS232、RS422,、RS485 進行物理連接,，

其中 RS485 使用zui多。

四,、ModBus 的結(jié)構(gòu)

ModBus 協(xié)議是一個 master（主）/slave（從）架構(gòu)的協(xié)議,。有一個節(jié)點是 master 節(jié)點，其他使 用 Modbus 協(xié)議參與通信的節(jié)點是 slave 節(jié)點,。每一個 slave 設(shè)備都有一個*的地址,。ModBus 的 通信比較簡單,，由 master 發(fā)通信指令,，指令中含有欲于之通信的 slave 站號。當(dāng) master 發(fā)指令時,， 所有 slave 都處于收聽狀態(tài),，一旦 slave 收聽到與自己地址相同的站號時，立刻執(zhí)行指令的內(nèi)容,，并

回傳執(zhí)行的結(jié)果,。

五,、ASCII 型式的 ModBus 通信協(xié)議的格式

在 ModBus 上通信時，各站點的通信參數(shù)必須一致,，如：波特率,、奇偶校驗。 通信時,，一個信息字節(jié)中的每 8 位分為兩個 ASCII 字符進行傳輸,，允許字符傳輸間隔在 1 秒之

內(nèi)。

1,、ASCII 型式每一字節(jié)的格式

16 進制編碼,，ASCII 字符（0-9、A-F）,，即：0x30-0x39,、0x41-0x46。

1 位開始位,、7 位數(shù)據(jù)位（先低后高）,、1 位奇偶校驗（無奇偶校驗時為 0）、1 位停止位,。

2,、數(shù)據(jù)錯誤校驗采用縱向冗余校驗（LRC）

3、通信幀格式（ModBus 命令格式）

一個基本的 ModBus 命令，除了開始,、校驗,、結(jié)束字符外，還必須有地址項及功能項,。地址—

—也就是站號,，想要被操作的對象（slave 站號）；功能——想要被操作的對象完成的任務(wù),。ModBus

命令可以沒有數(shù)據(jù)項,。

與命令格式相同,，只是數(shù)據(jù)內(nèi)容為操作的結(jié)果。

六、利用 ModBus,，實現(xiàn) PLC 與電子稱重設(shè)備的通信

為了使大家對 Modbus 有更進一步的了解,，下面用例子方式說明如何把電子稱重設(shè)備接入 PLC 控制系統(tǒng)的 Modbus 總線網(wǎng)絡(luò)。例子中的稱重儀表為上海彩信電子科技有限公司生產(chǎn)的 XK311 增強型儀表,。本例中,，1 臺 PLC 作為主機（master），10 臺電子秤作為從機（slave）,，使用 XK311 增強型儀表作為電子秤顯示儀表,，從機地址為 70、71,、72,、....79。通過 RS485 連接 PLC 和各儀 表,，采用 ModBus ASCII 通信協(xié)議,。PLC 可以對各臺儀表進行置零、去皮,、讀取重量等多項操作,。 稱重系統(tǒng)示意圖如圖 1 所示，圖中的計算機是在系統(tǒng)調(diào)試時接入 RS485 總線的,，用以觀察 RS485

中傳輸?shù)臄?shù)據(jù),，正常工作時是移除的。

 圖 1 稱重系統(tǒng)示意圖

上述系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能：

1,、正常工作時,，PLC 每隔 10 秒輪詢一次，獲取每臺秤的重量,。

2,、當(dāng)秤臺上重量異常時，PLC 會發(fā)出警告信息,，提示控制室人員注意,。

3、控制人員可以通過 PLC,，對某臺秤發(fā)出置零,、去皮等操作指令。

4,、PLC 可對各臺秤的稱量,，進行各項統(tǒng)計，生成必要的統(tǒng)計報表,。

七,、ModBus 與局域網(wǎng)互連

現(xiàn)在,，很多 PLC 都具有局域網(wǎng)接口,，通過該接口,，就可以遠程控制稱重系統(tǒng)了。當(dāng)然,，也可 以通過接在 Modbus 總線上的 PC 機,，利用 PC 機的軟、硬件資源,，編制相應(yīng)的軟件,，將重量信號傳 送到局域網(wǎng)上。若局域網(wǎng)通過路由器接入因特網(wǎng),，很顯然重量數(shù)據(jù)就可以在因特網(wǎng)上傳輸了,。本系 統(tǒng)是通過 PLC 的 DH+網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)的。當(dāng)然,，網(wǎng)絡(luò)部分使用的協(xié)議,，* TCP/IP、NetBEUI,。 Modbus 也有相關(guān)的 TCP/IP 型式,，這里就不再贅述了，大家可以參考相關(guān)的書籍,。

上述的稱重系統(tǒng)只是 PLC 的一個子系統(tǒng),，是后期改造的一個項目。其整個 PLC 系統(tǒng)（見圖 2） 是采用美國 ROCKWELL 公司的 PLC,，共有 5 臺 PLC 機箱（采用 PLC5 系列）,、4 臺工控機和 2 臺 服務(wù)器、若干臺 PC 組成的,。PLC 采用 ROCKWELL 公司的 DH+網(wǎng)絡(luò)連接,，使用 DF1 協(xié)議；其中 1

附錄：

XK311 增強型儀表的 ModBus 協(xié)議格式

報頭,、報尾：所有指令均以冒號（：）開始,，以回車符、換行符結(jié)束,。 站號：2 個 ASCII 碼,，范圍為 01-90（16 進制：0x01-0x）。 功能碼：2 個 ASCII 碼,。

02：讀繼電器輸出狀態(tài),；

04：讀稱量狀態(tài)（顯示值、皮重等）,；

05：置零操作,；

06：皮重操作；

07：通信測試；

08：讀定值,；

09：寫定值,。

首址：4 個 ASCII 碼，讀寫數(shù)據(jù)的位置,。

數(shù)據(jù)量：4 個 ASCII 碼,，讀寫數(shù)據(jù)的數(shù)量。

數(shù)據(jù)值：讀寫的數(shù)據(jù),。

校驗碼：2 個 ASCII 碼,，采用 LRC 校驗。

LRC 校驗碼運算：報頭（：）不參與運算,，LRC 在數(shù)據(jù)之后,，在\CR\LF 之前。參加運算的是報 頭之后,，LRC 之前的所有數(shù)據(jù),。LRC 為參加運算的數(shù)據(jù)之和的補碼，舍去進位,。

當(dāng)儀表執(zhí)行指令出錯時,，會回傳錯誤碼，并將功能碼的zui高位置 1,。

錯誤碼： 00--接收到的功能碼出錯,； 01--數(shù)據(jù)地址錯； 02--數(shù)據(jù)數(shù)量錯,；

03--數(shù)據(jù)值錯,，如：預(yù)置皮重大于zui大稱量 FS；

04--稱量為負時去皮,；

05--不在稱重狀態(tài)時置零,；

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