S7—200中Modbus通信协议的实现

Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议是应用在控制器上一种通用
等 ，本 文 将讲 述 工 业 控制 现 场使 用 最 广泛 的 Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议。
的 ，开放性的语言 ，不同厂商的设备通过该通信 协议可以构成工业网络 ，实现实时监控 ，所以，
目前该通信协议被广泛应用在工业控制现场的 自
地 址Ｉ 端码 Ｉ 数 据 ・ ｌ － － ． …Ｉ 数 据 ｎ ｌ Ｉ
图２ Ｒ Ｔ Ｕ 传 输模 式报文格 式
Ｒ Ｔ Ｕ 传输模式下 ，地址和功能码都是一个字 节 的长度 ，数据信息共有ｎ 个字节 ，Ｃ Ｒ Ｃ 校验有 二个字节 。注意在传输过程 中，帧与帧之间需要
一
保持至少３ ． ５ 个字符时间的长度 ，一帧数据内部字 符之间时间长度不得超过 １ ． ５ 个字符时间，否则视
・工
． Ｏ・
Ｓ ７ — ２ ０ ０ 中Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议的实现
陶 枫 ，邓 奕
（ 汉口学院 电子信息工程 学院 ，湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ １ ２ ）
摘 要 ：Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议是应用在 电子控制器上 的一种通 用语言，现 已被各大厂家的 自动化设备采 用。Ｓ ７ — ２ ０ ０ 是西 门子公司下的一款小型的可编程控制器 ，适用于工业现场的过程 控制 ，具有极高 的
为不 完整 的数据 帧 ，将 被 丢失 。如 图３ 所示。
— 一 下 一 帧 数据
巾 ＝ ； ｉ 数 据 正 常
飘
—
愿
． ．
第４ 期
“
陶 枫等 ：ｓ ７ — ２ ０ ０ 中Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信 协议 的实 现
２ ９
１ ２ ３ ：”字源自 ，一旦检测到该字符 ，开始连续接收
待下 一个 起 始符 的到 来 。报文 字符 间时 间间 隔可
后面的字符直到检测到结束字符为止 ， 然后开始 进行Ｌ Ｒ Ｃ 校验的计算 ，Ｌ Ｒ Ｃ 的计算不包括起始符 ： Ｌ Ｒ Ｃ 本身和 回车换行符 。当在连续接收
一
、
动化设备 中 。Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议支持主／ 从应答模 式 ，即只允许一个设备作为主机发送询问信息或
命令 ，从机只能接收命令并执行或返 回相应的数
据 到 主机 ，且 从机具 有唯一 的地 址 。
Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议
Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议有二种传输模式 ，在标准 的
性价 比。在工业控制现场 ，采用Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议的Ｓ ７ － ２ ０ ０ 可 以方便的与各种 智能设备通信 并交换数 据。在此 ，将分别介绍Ｓ ７ — ２ ０ ０ 在实际应用中作为主站和从站Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 程序的编写和测试。 关键词 ：可编程控制器 ；Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ；通信协议 ；主站；从站 中图分类号 ：Ｔ Ｐ ３ ３ ６ 文献标识码 ：Ａ
第 ８卷 第 ４期
２ ０ １ ５年 １ ２ 月
汉 口 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｈａ ｎ ｋ ｏ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｖｏ ｌ ８ Ｎｏ ． ４ Ｄｅ ｃ ．２ ０ １ ５
文章编号 ：２ ０ ３ ２ ／ Ｚ Ｙ（ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ － ０ ０ ２ ８ － ０ ４
“
以达Ｎ ｌ ｓ ，当超过 １ ｓ 时 ，则认为传输错误 。
２ ． Ｒ Ｔ Ｕ 传 输模 式
”
、
在Ｒ Ｔ Ｕ 传 输模 式下 ，其 报文传 输格 式如 图
２ 所示 ，采用 的是 Ｃ Ｒ Ｃ（ 循 环冗余 校验 ） 校验。
字符的过程 中接收到一个 “ ：”字符 ， 认为接收错误 ，丢弃前面接收到的字符 ，等
任务 的理想 选择 。
Ｒ Ｔ Ｕ －种传输模式 中的任意一种 ，但是在 同一个 Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 网络 中所有的设备必须保持同样的传输模
式和相 同的通信参数 。嘲 下面将简单的介绍二种
传输 模式 。 １ ． Ａ Ｓ Ｃｌ ｌ 传 输模 式
在Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 传输模 式下 ，其报文传输格式 如图 １ 所示 ，采用的是Ｌ Ｒ Ｃ（ 纵向冗余校验 ） 校验 。
据位 、１ 个奇偶校验位 、１ 个停止位 ，如果没有校
的一个字节 ，传输 中每个Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 码都 由１ ６ 进制字 符组成 ，传输的每个字符包括１ 个起始位 、７ 个数
验位 ，就有二个停止位 。 在传 输 过程 中 ，设 备 不 断 检 测 总 线 上 的
收稿 日期 ：２ ０ １ ５ 一 ｌ １ ＿ ０ ８
Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 网 络 中 ，控 制 器 可 以 配 置 为 Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 和
ｓ ７ — ２ ０ ０ 是一种小型的可编程控制器 ，适用于 各行各业 ，各种场合中的监测 ，控制 自动化 ， 并 且凭借其体积小 、可靠性高 、丰富指令集 、强大 通信能力等优点 ，使得ｓ ７ — ２ ０ ０ 成为各种小型控制
Ｓ ７ — ２ ０ ０ 支 持 多 种 通 信 协 议 ， 其 中 包 括 Ｐ Ｃ ／ Ｐ Ｐ Ｉ 协议 、 自由口通信协议 、Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ 通信协议
Ｌ
Ｌ二 ： ｌ 鉴Ｉ ｌ
Ｉ ｔ ｌ ｌ Ａ Ｓ ＣＩ Ｉ 传输模式报文格式
在Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 模式 中，用二个Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｉ 来传输报文中
作者简介 ：陶 枫 （ １ ９ ９ ３ 一 ），男 ，湖北荆 门人 ，汉 口学院协同创新 中心助理工程师 ，主要从事单片机 、Ｐ Ｌ Ｃ、光 伏发电方面的应用研究 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｈ １ ０ ６ ２ ３ ６ １ ３ ３ ２ ＠ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
邓 奕 （ １ ９ ８ ５ 一 ），女 ，湖北黄冈人 ，汉 口学院电子信 息工程学 院院长 、党总支书记 ， 副教授 ，主要从 事光伏发电智、能控制技术 、机器人方面的研究 。Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ： ４ ０ ２ ３ ４ ５ ０ ０ ８ ＠ ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ ｒ