MODBUSRTU协议解析

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modbusrtu标准协议

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modbusrtu标准协议摘要:1.Modbus RTU 简介2.Modbus RTU 的基本组成部分3.Modbus RTU 的通信原理4.Modbus RTU 的优点和应用正文:【1.Modbus RTU 简介】Modbus RTU 是一种串行通信协议,主要用于工业自动化领域中的数据传输。

它是Modbus 协议的一种实现方式,其中RTU 是Remote Terminal Unit 的缩写,表示远程终端单元。

Modbus RTU 通过在设备和控制系统之间建立通信链路,实现了对设备状态和数据的监控、控制和管理。

【2.Modbus RTU 的基本组成部分】Modbus RTU 协议的基本组成部分包括:a.消息结构:Modbus RTU协议采用客户端/服务器模型。

客户端发送请求消息,服务器端发送响应消息。

消息结构包括:地址、功能代码、数据长度、数据、校验和、结束符。

b.功能代码:Modbus RTU 协议定义了一系列功能代码,用于表示客户端请求的服务类型。

常见的功能代码有:读取保持寄存器、写入保持寄存器、读取输入寄存器、写入输入寄存器等。

c.数据表示:Modbus RTU 协议采用补码表示法,可以表示有符号整数和无符号整数。

d.校验和:Modbus RTU 协议使用CRC 校验和,用于检测数据传输中的错误。

【3.Modbus RTU 的通信原理】Modbus RTU 协议采用串行通信方式,数据位采用8 位二进制表示。

通信过程中,数据按位发送,每个数据位之间有1 位的停止位。

Modbus RTU 协议的数据传输速率较慢,但稳定性较高,适用于工业现场的恶劣环境。

【4.Modbus RTU 的优点和应用】Modbus RTU 协议具有以下优点:a.通用性强:Modbus RTU 协议广泛应用于各种工业自动化设备和控制系统中,具有较强的通用性。

b.稳定性高:Modbus RTU 协议采用串行通信方式,数据传输速率较慢,但稳定性较高,适用于工业现场的恶劣环境。

modbusrtu标准协议

modbusrtu标准协议

modbusrtu标准协议Modbus RTU(Remote Terminal Unit Communication)协议是一种串行通信协议,主要用于工业自动化系统中的设备间数据通信,广泛应用于工业控制、能源、交通等领域。

Modbus RTU协议基于RS-485物理层,具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等特点。

Modbus RTU协议的主要特点如下:1. 主从通信:Modbus协议支持点对点或多点主从通信。

在一个网络中,有一个主设备(Master),负责发送命令给从设备(Slave),而从设备则需要按照主设备的要求进行相应的操作。

2. 两种数据帧格式:Modbus协议定义了两种数据帧格式:ASCII(基于文本)和RTU(基于二进制),RTU具有更高的传输速率和更好的抗干扰性能。

3. 四种地址类型:Modbus协议支持四种类型的设备地址,即:- 01:主站设备- 02:可读/可写从站设备- 03:只写从站设备- 04:广播地址4. 功能码:Modbus协议定义了丰富的功能码,用于请求从设备执行不同的操作。

常用的功能码有:- 01:读线圈(Read Coils)- 02:读离散输入(Read Discrete Inputs)- 03:读保持寄存器(Read Holding Registers)- 04:读输入寄存器(Read Input Registers)- 05:写单个线圈(Write Single Coil)- 06:写单个离散输入(Write Single Discrete Input)- 07:写单个寄存器(Write Single Register)- 08:写多个线圈(Write Multiple Coils)- 09:写多个离散输入(Write Multiple Discrete Inputs)- 10:写多个寄存器(Write Multiple Registers)5. 错误处理:Modbus协议定义了丰富的错误处理机制,包括校验错误、地址冲突、功能码错误等。

单片机modbus协议解析

单片机modbus协议解析

单片机modbus协议解析单片机(Modbus)是一种串行通信协议,常用于工业控制系统中的设备之间进行通信。

Modbus协议主要分为ModbusRTU(ASCII)和Modbus TCP两种传输方式。

Modbus RTU是一种二进制传输方式,常用于串口通信。

它的帧结构由固定长度的消息头、功能码、数据字段和校验字段组成。

消息头包含了从站地址和长度信息,功能码用于指定数据的读取或写入操作。

在单片机中解析Modbus RTU协议的过程如下:1. 接收数据:单片机通过串口接收外部设备发送的Modbus RTU数据帧。

2. 解析帧头:读取接收到的数据帧,并验证帧头是否正确,包括从站地址、功能码等。

3. 解析功能码:根据不同的功能码进行相应的操作,如读取或写入数据。

4. 解析数据字段:根据功能码指定的读取或写入操作,解析数据字段,获取所需的数据内容。

5. 处理数据:根据需要对接收到的数据进行相应的处理,如存储、计算等。

6. 生成响应:根据解析的数据结果生成响应数据帧,并通过串口发送给外部设备。

Modbus TCP是一种基于TCP/IP协议的传输方式,常用于以太网通信。

与Modbus RTU相比,Modbus TCP采用了IP地址和端口进行通信,数据传输更稳定可靠。

在单片机中解析Modbus TCP协议的过程如下:1. 接收数据:单片机通过以太网接收外部设备通过Modbus TCP协议发送的数据。

2. 解析协议头:读取接收到的数据,并验证协议头是否正确,包括事务标识符、协议标识符等。

3. 解析功能码:根据协议头中的功能码进行相应的操作,如读取或写入数据。

4. 解析数据字段:根据功能码指定的读取或写入操作,解析数据字段,获取所需的数据内容。

5. 处理数据:根据需要对接收到的数据进行相应的处理,如存储、计算等。

6. 生成响应:根据解析的数据结果生成响应数据,并通过以太网发送给外部设备。

总之,单片机解析Modbus协议需要对协议结构、帧头、功能码和数据字段进行解析,并根据需要对接收到的数据进行处理和生成响应。

图文详解Modbus-RTU协议

图文详解Modbus-RTU协议

图文详解Modbus-RTU协议前世今生照例简单说下这个协议的历时,Modicon公司于1979年制定了Modbus协议标准,并用在其PLC产品上。

后来Modicon公司被施耐德收购。

已成为一种事实标准协议,同时也被IEC-61158工业通信总线规范收录于type 15子集。

所谓一流的企业做标准,二流的企业做品牌,三流的企业做产品。

这些标准国人都基本是使用者,而非缔造者,所以使用一下,产品上印个标志,做做相关的测试认证都要给老外交钱。

这里只是顺带牢骚几句,与本文想说的无关。

打住!Modbus的应用除了常见的过程控制系统,在其他很多领域都有其身影,比如一些楼宇控制,消防控制等等都有大量的产品采用Modbus协议,因为这个协议实现简单,工作可靠,还是标准化的协议!Modbus分很多实现版本,总的来说是一种应用层协议。

从OSI七层模型来看,位于第七层应用层。

它定义了在不同类型的总线或网络上连接的设备之间提供”客户端/服务器“通信。

对于使用串口的版本,也定义了layer 1 和 layer 2,实现在主站和一个或多个从站之间交换MODBUS 报文。

具体有哪些版本呢?其实主要分两种:Modbus RTU(Remote Terminal Unit 远程终端单元):这种方式常采用RS-485做为物理层,一般利用芯片的串口实现数据报文的收发,报文数据采用二进制数据进行通信。

Modbus ASCII :报文使用 ASCII 字符。

ASCII 格式使用纵向冗余校验和。

Modbus ASCII 报文由冒号 (":")开始和换行符 (CR/LF)结尾构成。

当然其他还根据所使用的物理层不一样,有这么些做法:Modbus TCP/IP 或 Modbus TCP :这是一种 Modbus 变体版本,使用 TCP/IP 网络进行通信,通过 502 端口进行连接。

报文不需要校验和计算,因为以太网底层已经实现了CRC32 数据完整性校验。

ModBusRTU通讯协议

ModBusRTU通讯协议

ModBusRTU通讯协议协议名称:ModBus RTU通讯协议1. 引言ModBus RTU通讯协议是一种用于串行通信的通讯协议,广泛应用于工业自动化领域。

本协议旨在规范ModBus RTU通讯协议的格式和规则,确保通讯的稳定性和可靠性。

2. 协议结构ModBus RTU通讯协议采用了简单而高效的二进制格式,包含以下几个部分:2.1 帧头帧头由一个地址字节和一个功能码字节组成,用于标识通讯的设备地址和功能。

2.2 数据数据部分包含了读取或写入的寄存器地址、寄存器数量以及相应的数据。

数据的长度根据具体功能码而定。

2.3 CRC校验为了保证数据的完整性和准确性,ModBus RTU通讯协议使用了循环冗余校验(CRC)进行校验。

CRC校验码位于数据帧的最后两个字节。

3. 设备地址ModBus RTU通讯协议中,每个设备都有一个唯一的地址,用于标识设备。

设备地址的范围为1到247,其中地址0为广播地址。

4. 功能码功能码用于定义通讯的具体操作类型,包括读取寄存器、写入寄存器等。

常用的功能码包括:4.1 读取寄存器(功能码03)读取寄存器功能码用于读取设备的寄存器数据。

它包含一个起始地址和一个寄存器数量,用于指定读取的寄存器范围。

4.2 写入寄存器(功能码06)写入寄存器功能码用于向设备的寄存器中写入数据。

它包含一个寄存器地址和一个写入的数据值。

4.3 强制单线圈(功能码05)强制单线圈功能码用于控制设备的输出线圈状态。

它包含一个线圈地址和一个状态值,用于指定线圈的状态。

5. 数据格式ModBus RTU通讯协议中的数据格式如下:5.1 通讯帧格式通讯帧由起始位、数据位、停止位和奇偶校验位组成。

通讯帧的总长度为11位。

5.2 数据位格式数据位采用8位无奇偶校验格式,用于传输设备地址、功能码、数据等信息。

5.3 停止位格式停止位为1位,用于表示一个数据帧的结束。

5.4 奇偶校验位奇偶校验位用于检测数据传输过程中的错误。

modbus rtu协议

modbus rtu协议

modbus rtu协议Modbus RTU协议。

Modbus RTU协议是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域。

它是一种简单、可靠的通信协议,适用于各种工业设备之间的通信。

本文将介绍Modbus RTU协议的基本原理、通信格式、应用范围以及常见问题解决方法。

Modbus RTU协议的基本原理。

Modbus RTU协议是一种基于串行通信的主从式通信协议,它采用了简单的二进制编码方式来进行数据传输。

在Modbus RTU通信中,通信的发起方为主站,而被动响应的设备为从站。

主站通过发送请求帧来获取从站的数据,从站在接收到请求后进行响应,并将数据发送回主站。

这种通信方式使得Modbus RTU协议在工业控制领域得到了广泛的应用。

Modbus RTU协议的通信格式。

Modbus RTU协议的通信格式非常简洁明了,它采用了一种固定长度的数据帧格式来进行通信。

数据帧由地址字段、功能码字段、数据字段和校验字段组成。

其中地址字段用于标识从站设备的地址,功能码字段用于指示主站要执行的操作,数据字段用于传输实际的数据信息,校验字段用于对数据帧进行校验,以确保数据的完整性和准确性。

Modbus RTU协议的应用范围。

Modbus RTU协议广泛应用于各种工业领域,包括工业自动化、能源管理、楼宇自动化等。

在工业自动化领域,Modbus RTU协议常用于PLC、传感器、执行器等设备之间的通信。

在能源管理领域,Modbus RTU协议常用于电能仪表、变频器等设备之间的通信。

在楼宇自动化领域,Modbus RTU协议常用于空调控制、照明控制等设备之间的通信。

由于Modbus RTU协议的简单可靠,它能够满足各种工业设备之间的通信需求。

常见问题解决方法。

在实际应用中,Modbus RTU协议可能会遇到一些常见问题,如通信超时、数据错误、地址冲突等。

针对这些问题,我们可以采取一些常见的解决方法来解决。

例如,对于通信超时问题,可以调整通信超时时间或者优化通信线路来解决;对于数据错误问题,可以增加数据校验机制或者重新设计数据传输方案来解决;对于地址冲突问题,可以重新分配设备地址或者采取其他地址冲突解决方案来解决。

modbus_RTU协议详解

modbus_RTU协议详解

MODBUS_RTU 通讯规约MODBUS_RTU 通讯规约(本协议采用主从问答方式)PDM 系列仪表/变送器: PDM 系列仪表/变送器采用全新的设计,革命性地改变了传统电表的概念;具有多功能、高精度、数字式、可编程、结构紧凑、多画面显示的特点,它可以满足电力工业未来对电表的需求。

MODBUS 通讯协议: ModBus 通讯规约允许 PDM 系列仪表/变送器与施耐德、西门子、AB、GE 等多个国际著名品牌的可编程顺序控制器(PLC)、 RTU、SCADA 系统、 DCS 或者与第三方具有 ModBus 兼容的监控系统之间进行信息交换和数据传送。

PDM 系列仪表/变送器只要简单地增加一套基于计算机(或者工控机) 的监控软件 (如:组态王、 Intouch、FIX、synall 等)就可以构成一套电力监控系统。

广泛的系统集成: PDM 系列仪表/变送器提供了标准的 RS-485/422 通讯接口及ModBus 通讯协议,这个通讯协议已广泛被国内外电力行业及工控行业作为系统集成的标准。

通讯数据的类型及格式:信息传输为异步方式,并以字节为单位。

在主站和从站之间传递的通讯信息是 11 位的字格式:字格式(串行数据) 11 位二进制起始位 1 位数据位 8 位奇偶校验位 1 位:有奇偶校验位/无:无奇偶校验位住手位 1 位:有奇偶校验位/2 位:无奇偶校验位● 通讯数据(信息帧)格式数据格式:地址码功能码数据区错误校检数据长度: 1 字节 1 字节 N 字节 16 位 CRC 码(冗余循环码)★ 注: 1、1 个字节由 8 位二进制数组成(既8 bit)。

2、ModBus 是 Modicon 公司的注册商标。

3、“从机”在本文件中既为 PDM。

一、通讯信息传输过程:当通讯命令由发送设备(主机)发送至接收设备(从机)时,符合相应地址码的从机接收通讯命令,并根据功能码及相关要求读取信息,如果 CRC 校验无误,则执行相应的任务,然后把执行结果(数据)返送给主机。

Modbus协议分析——TCPRTU

Modbus协议分析——TCPRTU

Modbus 协议分析——TCP/RTU两种传输方式掌握器能设置为两种传输模式〔ASCII 或RTU〕中的任何一种在标准的Modbus 网络通信。

用户选择想要的模式,包括串口通信参数〔波特率、校验方式等〕,在配置每个掌握器的时候,在一个Modbus 网络上的全部设备都必需选择一样的传输模式和串口参数。

所选的ASCII 或RTU 方式仅适用于标准的Modbus 网络,它定义了在这些网络上连续传输的消息段的每一位,以及打算怎样将信息打包成消息域和如何解码。

在其它网络上〔象MAP 和Modbus Plus〕Modbus 消息被转成与串行传输无关的帧。

1、ASCII 模式当掌握器设为在Modbus 网络上以ASCII〔美国标准信息交换代码〕模式通信,在消息中的每个 8Bit字节都作为两个ASCII 字符发送。

这种方式的主要优点是字符发送的时间间隔可到达 1 秒而不产生错误。

代码系统·十六进制,ASCII 字符0...9,A...F·消息中的每个ASCII 字符都是一个十六进制字符组成每个字节的位· 1 个起始位·7 个数据位,最小的有效位先发送· 1 个奇偶校验位,无校验则无· 1 个停顿位〔有校验时〕,2 个Bit〔无校验时〕错误检测域·LRC(纵向冗长检测)2、RTU 模式当掌握器设为在Modbus 网络上以RTU〔远程终端单元〕模式通信,在消息中的每个 8Bit 字节包含两个 4Bit 的十六进制字符。

这种方式的主要优点是:在同样的波特率下,可比ASCII 方式传送更多的数据。

代码系统·8 位二进制,十六进制数 0...9,A...F·消息中的每个 8 位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位· 1 个起始位·8 个数据位,最小的有效位先发送· 1 个奇偶校验位,无校验则无· 1 个停顿位〔有校验时〕,2 个Bit〔无校验时〕错误检测域·CRC(循环冗长检测)Modbus 消息帧两种传输模式中〔ASCII 或RTU〕,传输设备以将Modbus 消息转为有起点和终点的帧,这就允许接收的设备在消息起始处开头工作,读地址安排信息,推断哪一个设备被选中〔播送方式则传给全部设备〕,判知何时信息已完成。

modbus标准协议 rtu

modbus标准协议 rtu

modbus标准协议 rtuModbus标准协议 RTU。

Modbus是一种串行通信协议,广泛应用于工业自动化领域,特别是在工业控制系统中。

Modbus协议有多种变种,其中RTU(Remote Terminal Unit)是其中一种常见的形式。

本文将对Modbus标准协议RTU进行详细介绍,包括其基本原理、通信格式、数据传输方式以及应用场景等方面的内容。

Modbus协议是一种主从式通信协议,通常由一个主站(主机)和多个从站(从机)组成。

主站负责发起通信请求,而从站则负责响应主站的请求并进行数据交换。

在Modbus RTU协议中,数据以二进制形式传输,每个数据帧由一个起始位、一个地址位、一个功能码、数据位和校验位组成。

Modbus RTU协议的通信格式包括起始位、数据位、停止位和校验位。

起始位用于标识数据帧的开始,通常为逻辑“0”。

数据位包括地址位、功能码和数据,用于指示数据帧的发送者、操作类型和具体数据内容。

停止位用于标识数据帧的结束,通常为逻辑“1”。

校验位用于检测数据传输过程中是否出现错误,通常采用奇偶校验或CRC校验方式。

Modbus RTU协议的数据传输方式可以采用串行通信方式,通常使用RS-485或RS-232接口进行数据传输。

RS-485接口支持多点通信,可以连接多个设备,适用于工业环境中的长距离数据传输。

RS-232接口适用于短距离数据传输,通常用于连接个别设备。

Modbus RTU协议广泛应用于工业自动化领域,包括工业控制系统、仪器仪表、传感器、执行器等设备。

通过Modbus RTU协议,各种设备可以实现数据交换和控制指令传输,实现工业生产过程中的监控、调节和控制功能。

同时,Modbus RTU协议也被广泛应用于建筑自动化、能源管理、环境监测等领域,为各种自动化系统提供了可靠的通信方式。

总结而言,Modbus标准协议RTU是一种主从式串行通信协议,具有简单、可靠、灵活的特点,广泛应用于工业自动化领域。

MODBUS通讯协议解析及编码例程

MODBUS通讯协议解析及编码例程

MODBUS通讯协议解析及编码例程ModBus通讯协议分为RTU协议和ASCII协议,下面就ModBus RTU协议简要介绍如下:一、通讯协议(一)、通讯传送方式:通讯传送分为独立的信息头,和发送的编码数据。

以下的通讯传送方式定义也与MODBUS RTU通讯规约相兼容:编码 8位二进制起始位 1位数据位 8位奇偶校验位 1位(偶校验位)停止位 1位错误校检 CRC(冗余循环码)初始结构 = ≥4字节的时间地址码 = 1 字节功能码 = 1 字节数据区 = N 字节错误校检 = 16位CRC 码结束结构 = ≥4字节的时间地址码:地址码为通讯传送的第一个字节。

这个字节表明由用户设定地址码的从机将接收由主机发送来的信息。

并且每个从机都有具有唯一的地址码,并且响应回送均以各自的地址码开始。

主机发送的地址码表明将发送到的从机地址,而从机发送的地址码表明回送的从机地址。

功能码:通讯传送的第二个字节。

ModBus通讯规约定义功能号为1到127。

本仪表只利用其中的一部分功能码。

作为主机请求发送,通过功能码告诉从机执行什么动作。

作为从机响应,从机发送的功能码与从主机发送来的功能码一样,并表明从机已响应主机进行操作。

如果从机发送的功能码的最高位为1(比如功能码大与此同时127),则表明从机没有响应操作或发送出错。

数据区:数据区是根据不同的功能码而不同。

数据区可以是实际数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址。

CRC码:二字节的错误检测码。

(二)、通讯规约:当通讯命令发送至仪器时,符合相应地址码的设备接通讯命令,并除去地址码,读取信息,如果没有出错,则执行相应的任务;然后把执行结果返送给发送者。

返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。

如果出错就不发送任何信息。

1.信息帧结构地址码功能码数据区错误校验码8位 8位 N × 8位 16位地址码:地址码是信息帧的第一字节(8位),从0到255。

modbusrtu 协议

modbusrtu 协议

modbusrtu 协议Modbus是一种通讯协议,最初由Modicon公司开创。

目前这个协议已经成为了全球工业自动化设备间的通讯标准之一,被广泛应用于许多领域,包括工业自动化、家庭自动化、建筑物自动化、能源管理等等。

Modbus RTU协议是其中最常见的格式之一,本文将详细介绍该协议的基本特点、通讯方式、报文结构以及应用范围等方面。

一、协议介绍1.1 基本概念Modbus RTU协议是Modbus协议的一种变体,是在串行通讯中广泛应用的一种方式。

RTU通讯的特点在于通讯速度较快,协议间数据的传输效率高。

1.2 协议特点针对它的通讯方式而言,Modbus RTU协议最明显的特点是它的速度快。

由于基于串行通讯,可以实现数据快速传输。

此外,它采取了类似于“请求—响应”的模式,能够保证通讯中数据的可靠性。

二、通讯方式Modbus RTU协议采取了一种“Master/Slave”的结构,其中,Master表示设备的控制器或CPU,而Slave则具有更低的智力,被动从属于Master,它们互相交换信息,实现整个系统的控制。

在通讯时,Master通过一个唯一的地址向Slave发送请求消息,并等待接收Slave的响应消息。

通讯过程主要包括以下两个阶段:2.1 请求消息当Master向Slave发送请求时,它会先确定拟请求的Slave的地址、功能码和数据。

其中,地址是指Slave设备在同一个网络上的唯一标识符,功能码表示所请求的操作类型,数据则是操作所需的具体数据。

请求消息的格式如下:Slave Address: 1 byte Function Code: 1 byte Data: n bytes CRC Check: 2 bytes需要注意的是,在发送请求消息时,Master应能确保请求在网络上的唯一性,否则将导致请求的冲突,影响通讯的有效性。

2.2 响应消息当Slave接受到Master的请求消息时,它会根据请求完成相应的操作,并返回响应消息。

ModBusRTU通讯协议 (2)

ModBusRTU通讯协议 (2)

ModBusRTU通讯协议协议名称:ModBusRTU通讯协议一、引言ModBusRTU通讯协议是一种常用的串行通信协议,用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据交换。

本协议旨在定义ModBusRTU通讯协议的标准格式和规范,以确保设备之间的通信能够高效、可靠地进行。

二、协议概述1. 协议目的本协议旨在定义ModBusRTU通讯协议的数据帧格式、通信规则和异常处理等内容,以便设备之间能够准确地进行数据交换。

2. 协议范围本协议适用于使用ModBusRTU通讯协议的各类设备,包括但不限于传感器、执行器、控制器等。

3. 术语和缩写为了方便理解和使用本协议,以下列出了一些常用术语和缩写的定义:- ModBusRTU:ModBus串行通讯协议的一种变种,使用二进制编码进行数据传输。

- 数据帧:ModBusRTU通讯协议中的最小数据单元,包含了设备之间传输的数据和控制信息。

- 主站:ModBusRTU通讯协议中发起通信的设备,负责发送请求并接收响应。

- 从站:ModBusRTU通讯协议中被动响应通信的设备,负责接收请求并发送响应。

三、协议格式1. 物理层ModBusRTU通讯协议使用串行通信方式,采用RS-485标准进行电气连接。

通信速率可根据实际需求进行设置,常见的速率有9600、19200、38400等。

2. 数据帧格式ModBusRTU通讯协议中的数据帧由起始位、从站地址、功能码、数据域、CRC校验和和终止位组成。

具体格式如下:| 起始位 | 从站地址 | 功能码 | 数据域 | CRC校验和 | 终止位 ||--------|----------|--------|--------|-----------|--------|- 起始位:一个起始位,用于标识数据帧的开始。

- 从站地址:一个字节,用于指定从站的地址,范围为1-247。

- 功能码:一个字节,用于标识请求的类型,包括读取数据、写入数据等。

Modbus协议解析及串口通讯原理

Modbus协议解析及串口通讯原理

1.Modbus 协议通讯方式区别Modbus RTU协议报文间隔需要大于3.5个字符计算:2.Modbus RTU数据帧格式3.Modbus ASCII 数据帧格式4.Modbus TCP 数据帧格式5.串口通讯串行通讯分类RS485接口标准RS232接口标准1.Modbus 协议通讯方式区别Modbus协议分为三种通信方式:Modbus RTU、Modbus ASCII以及Modbus TCP。

首先,Modbus TCP的通信格式和Modbus RTU非常相似,唯一的差别只是Modbus RTU最后带两个字节的CRC校验,而Modbus TCP没有,Modbus TCP 加了消息头。

下表是MODBUS ASCII协议和RTU协议的比较:协议开始标记结束标记校验传输效率程序处理CR,LF LRC低直观,简单,易调试ASCII:(冒号)RTU无无CRC高稍复杂从上表的比较我们可以看到, MODBUS ASCII的协议和RTU协议相比, MODBUS ASCII协议拥有开始和结束标记,而 MODBUSRTU却没有,所以ASCII协议的程序中对数据包的处理能更加方使。

MODBUS ASCII协议的DATA域传输的都是可见的ASCII字符,因此在调试阶段就显得更加直观,另外它的LRC校验程序也比较容易编写,这些都是 MODBUS ASCII的优点; MODBUS ASCII的主要缺点是传输效率低,因为它传输的都是可见的ASCII字符,原来用RTU传输的数据每一个字节用 ASCII的话都要把这个字节拆分两个字节,比如RTU传输一个十六进制数OXF9, AsCII需要传输字符F和字符9,对应的 ASCII码0x46和0×39两个字节,这样它的传输的效率肯定就比RTU 低。

所以一般来说,如果所需要传输的数据量较小可以考虑使用ASCII协议,如果所需传输的数据量比较大,最好能使用RTU协议。

另外,由于ASCII协议有开始标志和结束标志,所以一个数据包之间的各字节间的传输间隔时间可以大于1秒,而 MODBUS RTU方式下,由于没有规定开始和结束标记,所以协议规定每两个字节之间发送或者接收的时间间隔不能超过3.5倍字符传输时间。

MODBUS通讯协议-RTU

MODBUS通讯协议-RTU

Modbus通讯协议(RTU传输模式)本说明仅做内部参考,详细请参阅英文版本.第一章Modbus协议简介Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。

通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。

它已经成为一通用工业标准。

有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。

此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的.它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。

它制定了消息域格局和内容的公共格式。

当在一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。

如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。

在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构.这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

协议在一根通讯线上使用应答式连接(半双工),这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输.首先,主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备(从机),然后,在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。

协议只允许在主计算机和终端设备之间,而不允许独立的设备之间的数据交换,这就不会在使它们初始化时占据通讯线路,而仅限于响应到达本机的查询信号。

1.1 传输方式传输方式是一个信息帧内一系列独立的数据结构以及用于传输数据的有限规则,以RTU 模式在Modbus总线上进行通讯时,信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符,每个信息必须连续传输下面定义了与Modebus 协议– RTU方式相兼容的传输方式。

代码系统•8位二进制,十六进制数0。

.9,A...F•消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成每个字节的位•1个起始位•8个数据位,最小的有效位先发送•1个奇偶校验位,无校验则无•1个停止位(有校验时),2个Bit(无校验时)错误检测域•CRC(循环冗长检测)1.2协议当信息帧到达终端设备时,它通过一个简单的“口”进入寻址到的设备,该设备去掉数据帧的“信封”(数据头),读取数据,如果没有错误,就执行数据所请求的任务,然后,它将自己生成的数据加入到取得的“信封”中,把数据帧返回给发送者。

modbus rtu协议 简单理解

modbus rtu协议 简单理解

modbus rtu协议简单理解Modbus RTU协议是一种串行通信协议,被广泛应用于工业自动化控制系统中的数据传输和通信。

本文将逐步回答关于Modbus RTU协议的一些基本问题,以帮助读者对该协议有更全面的理解。

第一步:Modbus RTU协议是什么?Modbus RTU(Remote Terminal Unit)协议是一种串行通信协议,用于在工业自动化领域中的控制系统中进行设备之间的数据传输和通信。

它是Modbus通信协议的一种变体,采用二进制编码方式,通过串行通信线路传输数据。

第二步:Modbus RTU协议的工作原理是什么?Modbus RTU协议采用主从模式进行通信,其中主设备负责发起通信请求,从设备负责响应请求并传输数据。

主设备可以是控制器、监视器或计算机,而从设备可以是传感器、执行器或其他设备。

通信过程中,主设备会向从设备发送请求,请求的内容包括从设备的地址、读写命令以及数据的起始地址和长度等。

从设备接收到请求后,根据主设备的指令执行相应的操作,并将结果或数据以响应的形式返回给主设备。

Modbus RTU协议的数据传输是基于字节的,每个字节由8个位组成。

通信速率一般为9600bps、19200bps等,通信距离依赖串口的特性,一般可达数百米。

第三步:Modbus RTU协议的数据格式是怎样的?Modbus RTU协议的数据帧由多个字节组成,一般包括从设备地址、功能码、数据内容、错误校验等。

1. 从设备地址:占一个字节,用于标识从设备的地址。

2. 功能码:占一个字节,用于指示所请求的功能,例如读取数据、写入数据等。

常见的功能码包括01H(读线圈)、02H(读离散量输入)、03H(读保持寄存器)、06H(写单个寄存器)等。

3. 数据内容:占若干字节,用于存储具体的数据或命令信息。

4. 错误校验:占两个字节,用于检测数据传输过程中是否发生错误,常用的错误校验方式有CRC(循环冗余校验)。

ModbusRTU通信协议详解以及与ModbusTCP通信协议之间的区别和联系

ModbusRTU通信协议详解以及与ModbusTCP通信协议之间的区别和联系

ModbusRTU通信协议详解以及与ModbusTCP通信协议之间的区别和联系Modbus通信协议由Modicon公司(现已经为施耐德公司并购,成为其旗下的⼦品牌)于1979年发明的,是全球最早⽤于⼯业现场的总线规约。

由于其免费公开发⾏,使⽤该协议的⼚家⽆需缴纳任何费⽤,Modbus通信协议采⽤的是主从通信模式(即Master/Slave通信模式),其在分散控制⽅⾯应⽤极其⼴泛,从⽽使得Modbus协议在全球得到了⼴泛的应⽤。

Modbus通信协议具有多个变种,其具有⽀持串⼝(主要是RS-485总线),以太⽹多个版本,其中最著名的是Modbus RTU,Modbus ASCII 和Modbus TCP三种。

其中Modbus RTU与Modbus ASCII均为⽀持RS-485总线的通信协议,其中Modbus RTU由于其采⽤⼆进制表现形式以及紧凑数据结构,通信效率较⾼,应⽤⽐较⼴泛。

⽽Modbus ASCII由于采⽤ASCII码传输,并且利⽤特殊字符作为其字节的开始与结束标识,其传输效率要远远低于Modbus RTU协议,⼀般只有在通信数据量较⼩的情况下才考虑使⽤Modbus ASCII通信协议,在⼯业现场⼀般都是采⽤Modbus RTU协议,⼀般⽽⾔,⼤家说的基于串⼝通信的Modbus通信协议都是指Modbus RTU通信协议。

在此我们着重讨论Modbus RTU协议,⽽Modbus TCP协议则是在RTU协议上加⼀个MBAP报⽂头,由于TCP是基于可靠连接的服务,RTU 协议中的CRC校验码就不再需要,所以在Modbus TCP协议中是没有CRC校验码,⽤⼀句⽐较通俗的话说就是:Modbus TCP协议就是Modbus RTU协议在前⾯加上五个0以及⼀个6,然后去掉两个CRC校验码字节就OK.虽然这句话说得不是特别准确,但是也基本上把RTU与TCP之间的区别说得⽐较清楚了。

RTU协议中的指令由地址码(⼀个字节),功能码(⼀个字节),起始地址(两个字节),数据(N个字节),校验码(两个字节)五个部分组成,其中数据⼜由数据长度(两个字节,表⽰的是寄存器个数,假定内容为M)和数据正⽂(M乘以2个字节)组成,⽽RTU协议是采⽤3.5个字节的空闲时间作为指令的起始和结束,⼀般⽽⾔,只有当从机返回数据或者主机写操作的时候,才会有数据正⽂,⽽其他时候⽐如主机读操作指令的时候,没有数据正⽂,只需要数据长度即可。

MODBUSRTU协议解析

MODBUSRTU协议解析

MODBUSRTU协议解析MODBUS是一种用于工业自动化控制系统中的通信协议,用于在主从设备之间传输数据。

其中,RTU(远程终端单元)是MODBUS协议的一种传输模式,用于串行通信。

下面将对MODBUSRTU协议进行详细解析。

起始位:一个低电平的空闲时间,用于同步通信。

从设备地址:用于唯一标识从设备,允许1至247的地址。

功能码:用于说明请求是读取数据还是写入数据,具体指定操作类型。

数据:根据功能码的不同,数据可用于传输读取的数据或要写入的数据。

差错检验:包括CRC(循环冗余校验)或LRC(纵向冗余校验),用于检测数据传输过程中是否出现错误。

通信流程:1.主设备向从设备发送一个帧(请求)。

2.从设备接收请求并执行相应操作。

3.从设备将响应信息打包成一个帧(响应)发送给主设备。

4.主设备接收响应信息,并根据需要进行解析和处理。

MODBUSRTU协议的功能码包括读取和写入操作,以及控制操作码。

读取操作码(0x03)用于请求从设备发送数据。

主设备发送一个读取请求,并提供需要读取的数据的地址和数量。

从设备接收到请求后,将请求数据打包成响应帧发送给主设备。

写入操作码(0x06)用于请求向从设备写入数据。

主设备发送一个写入请求,并提供要写入的数据的地址和数据值。

从设备接收到请求后,将请求数据写入到相应的地址。

控制操作码(0x10)用于向从设备发送控制命令。

主设备发送一个控制请求,并提供需要控制的功能码和相应的参数。

从设备接收到请求后,将根据控制命令执行相应操作。

MODBUSRTU协议的差错检验是通过CRC或LRC来验证数据的完整性。

CRC是通过生成多项式计算得到的,它对数据进行编码并附加到数据帧末尾。

接收端根据接收到的数据和CRC值进行校验。

LRC是将数据逐字节相加,并对结果取反。

总结:MODBUSRTU协议是一种常用于工业自动化控制系统的通信协议,采用串行通信。

它使用从设备地址、功能码、数据及差错检验等内容构成数据帧。

Modbus-RTU详解(转载)

Modbus-RTU详解(转载)

Modbus-RTU详解(转载)Modbus ⼀个⼯业上常⽤的通讯协议、⼀种通讯约定。

Modbus协议包括RTU、ASCII、TCP。

其中MODBUS-RTU最常⽤,⽐较简单,在单⽚机上很容易实现。

虽然RTU⽐较简单,但是看协议资料、⼿册说得太专业了,起初很多内容都很难理解。

所谓的协议是什么?就是互相之间的约定嘛,如果不让别⼈知道那就是暗号。

现在就来定义⼀个新的最简单协议。

例如,协议: “A” --“LED灭”“B” --“报警”“C” --“LED亮”单⽚机接收到“A”控制⼀个LED灭,单⽚机接收到“B”控制报警,单⽚机接收到“A”控制⼀个LED亮。

那么当收到对应的信息就执⾏相应的动作,这就是协议,很简单吧。

先来简单分析⼀条MODBUS-RTU报⽂,例如:01 06 00 01 00 17 98 0401 06 00 01 00 17 98 04从机地址功能号数据地址数据 CRC校验这⼀串数据的意思是:把数据 0x0017(⼗进制23) 写⼊ 1号从机地址 0x0001数据地址。

先弄明⽩下⾯的东西。

1、报⽂⼀个报⽂就是⼀帧数据,⼀个数据帧就⼀个报⽂:指的是⼀串完整的指令数据,就像上⾯的⼀串数据。

2、CRC校验意义:例如上⾯的 98 04 是它前⾯的数据(01 06 00 01 00 17)通过⼀算法(见附录2,很简单的)计算出来的结果,其实就像是计算累加和那样。

(累加和:就是010*********加起来的值,然后它的算法就是加法)。

作⽤:在数据传输过程中可能数据会发⽣错误,CRC检验检测接收的数据是否正确。

⽐如主机发出01 06 00 01 00 17 98 04,那么从机接收到后要根据01 06 00 01 00 17 再计算CRC校验值,从机判断⾃⼰计算出来的CRC校验是否与接收的CRC校验(98 04主机计算的)相等,如果不相等那么说明数据传输有错误这些数据不能要。

3、功能号意义:modbus 定义。

moudbusrtu解析

moudbusrtu解析

Modbus RTU(Remote Terminal Unit)是一种在串行通信中使用的协议,它是Modbus协议族中的一种。

Modbus协议由Modicon公司(现为施耐德电气的一部分)于1979年为使用其可编程逻辑控制器(PLC)而开发。

Modbus已经成为工业领域中广泛使用的一种开放式通信协议。

Modbus RTU主要特点如下:1.串行通信:Modbus RTU通过串行线(如RS-485、RS-232)进行数据传输,适用于距离较远、数据传输速度不是非常高的场合。

2.二进制传输:与ASCII模式相比,RTU模式下的数据以二进制形式传输,效率更高。

3.帧结构:Modbus RTU消息由地址域、功能码、数据和校验和组成。

地址域指定从站地址,功能码定义操作类型,数据域包含指令或数据,校验和用于错误检测。

4.主从架构:Modbus RTU采用主从架构,一个主站(通常是控制系统中的计算机)控制多个从站(如传感器、执行器等)。

主站发起请求,从站响应请求。

5.请求/响应模型:主站发送请求给从站,从站处理请求并返回响应。

如果从站无法处理请求或请求有误,它会返回异常响应。

6.定时静默间隔:Modbus RTU消息之间需要有一个最小的静默间隔,这个间隔用于区分连续的两个消息。

这个间隔是基于波特率的,通常是3.5个字符时间长度。

Modbus RTU消息解析:•地址域:1个字节,用于指定从站的地址(0-247)。

地址255通常保留用于广播。

•功能码:1个字节,指示主站请求的操作类型,如读取寄存器、写入单个寄存器等。

•数据域:变长,根据功能码的不同,可能包含要读取或写入的寄存器的地址、数量以及实际的数据值。

•校验和:2个字节,通常使用CRC(循环冗余检查)算法来检验消息的完整性。

在实际应用中,解析Modbus RTU消息涉及以下几个步骤:1.接收消息:监听串行端口并接收数据。

2.检查静默间隔:确保消息之间有足够的间隔,以区分不同的消息。

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M o d b u s R T U协议
2018.05.08 Big Q 功能码:01 02 03 04 05 06 15 16
功能码:01 读取线圈状态
读取从站为1 起始地址为0 数量为10
主站发送报文: 01 01 00 00 00 0a bc 0d
01:从站地址 Type:Byte
01:功能码; Type:Byte
00 00 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的线圈个数,10个;Type:Word
bc 0d: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 01 02 07 00 bb cc
01:从站地址 Type:Byte
01:功能码 Type:Byte
02:返回字节个数(每读8个BIT线圈为一个字节BYTE)Type:Byte 07 00 :返回线圈状态,读取10个线圈状态,用两个字节存储(00000111,00000000) Type:Byte
bb cc:发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码:02 读取输入状态
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文: 01 02 00 09 00 0a 28 0f
01:从站地址 Type:Byte
02:功能码; Type:Byte
00 00 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数,10个;Type:Word
28 0f: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 02 02 00 00 b9 b8
01:从站地址 Type:Byte
02:功能码 Type:Byte
02:返回字节个数(每读8个BIT线圈为一个字节BYTE)Type:Byte 00 00 :返回线圈状态,读取10个线圈状态,用两个字节存储(00000000,00000000) Type:Byte
b9 b8:发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码:03 读取保持型寄存器
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文: 01 03 00 09 00 0a 15 cf
01:从站地址 Type:Byte
03:功能码; Type:Byte
00 09 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数,10个;Type:Word
15 cf: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 03 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 a3 67
01:从站地址 Type:Byte
03:功能码 Type:Byte
14:返回字节个数(每读1个寄存器为二个字节BYTE)Type:Byte 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 一个寄存器用两个字节存储,读取10个寄存器为20个字节Type:Byte
b9 b8:发送CRC校验码 Type:Word
如下图:
功能码:04 读取输入寄存器
读取从站为1 起始地址为10 数量为10
主站发送报文: 01 04 00 09 00 0a a0 0f
01:从站地址 Type:Byte
04:功能码; Type:Byte
00 09 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 读取总共的输入个数,10个;Type:Word
a0 0f: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 04 14 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 95 81
01:从站地址 Type:Byte
04:功能码 Type:Byte
14:返回字节个数(每读1个寄存器为二个字节BYTE)Type:Byte 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 一个寄存器用两个字节存储,读取10个寄存器为20个字节Type:Byte
发送CRC校验码:95 81Type:Word
如下图:
功能码:15 写多个线圈寄存器
读取从站为1 起始地址为0 数量为10
主站发送报文: 01 0f 00 00 00 0a 02 1e 00 ec 98
01:从站地址 Type:Byte
0f:功能码; Type:Byte
00 00 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 0a : 写入总共的线圈个数,10个;Type:Word
02:总字节数(8个线圈占用一个字节,多余的再占用一个)Type:Byte 1e 00 :写入数据的值(01111000 00000000)Type:Byte
ec 98: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 0f 14 00 00 00 00 0a d5 cc
01:从站地址 Type:Byte
0f:功能码 Type:Byte
00 00:返回起始地址Type:Word
00 0a :返回读取寄存器个数 Type:Word
d5 cc :发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码:16 写多个保持型寄存器
读取从站为1 起始地址为0 数量为4
主站发送报文: 01 10 00 00 00 04 08 01 00 01 01 00 01 00 00 1a 67
01:从站地址 Type:Byte
10:功能码; Type:Byte
00 00 :读取从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 04 : 写入总共的寄存器数,4个;Type:Word
08:总字节数(1个保持型占用二个字节,) Type:Byte
01 00 01 01 00 01 00 00 :写入数据的值 Type:Byte
1a 67: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 10 00 00 00 04 c1 ca
01:从站地址 Type:Byte
10:功能码 Type:Byte
00 00:返回起始地址Type:Word
00 04 :返回读取寄存器个数 Type:Word
c1 ca 发送CRC校验码 Type:Word
如下图
功能码:05 单个线圈
读取从站为1 起始地址为0
主站发送报文: 01 05 00 00 00 00 cd ca
01:从站地址 Type:Byte
05:功能码; Type:Byte
00 00 :写入从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 写入的数据值,高位低位;
cd ca: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 05 00 00 00 00 cd ca
01:从站地址 Type:Byte
05:功能码 Type:Byte
00 00 :返回写入从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 返回写入的数据值,高位低位;
cd ca: CRC校验;Type:Word
如下图
功能码:06 单个寄存器
读取从站为1 起始地址为0
主站发送报文: 01 06 00 01 00 00 d8 0a
01:从站地址 Type:Byte
06:功能码; Type:Byte
00 00 :写入从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 写入的数据值,高位低位;
cd ca: CRC校验;Type:Word
从站返回报文: 01 06 00 01 00 00 d8 0a
01:从站地址 Type:Byte
06:功能码 Type:Byte
00 00 :返回写入从站的起始地址;Type:Word (主站访问实际起始地址=报文地址+1)
00 00 : 返回写入的数据值,高位低位;
cd ca: CRC校验;Type:Word
如下图。

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