Modbus 协议一些简单的知识

　　Modbus 协议有两种安装方式：

　　● 串行网络 – RS485

　　● TCP/IP 网络

　　最终结果是相同的，而且 Modbus 点寄存器通常是相同的，但两种安装之间存在差异，如果不仅仅是物理安装的话。

　　串行 RS485 Modbus

　　要建立 RS485 Modbus 网络，需要将双绞线电缆从网络主设备安装到从设备。

　　通常，带有屏幕的单双绞线电缆就可以完成这项工作，但如今越来越多的制造商推荐使用双绞线电缆。

　　推荐两对电缆线的原因是使一对可用于发送/接收线，而另一对可用作屏蔽线或排扰线。这样就可以覆盖所有的基地。

　　通过 RS485 网络连接 Modbus 设备时，它们应以菊花链形式连接在一起，不支持任何其他布线拓扑。

　　

　　串行网络布线

　　整个网络中的连接应该保持不变：正对正，负对负。这些有时可能被标记为 A 和 B。如果这些被交叉，这可能会导致整个网络瘫痪并在主控制器内产生通信警报。

　　还值得一提的是，屏蔽电缆在整个网络中应保持完好无损，并且仅在控制器端接地。

　　TCP/IP 网络连接

　　根据 cat5/6 的限制，每个网段的最大长度为 100m，Wi-Fi 可能会根据安装的类型和质量达到更长的距离。

　　当通过其他网络进行通信时，需要在防火墙上打开一个通信端口，默认端口是：502，但如果需要，可以更改此端口。

　　在配置 TCP / IP Modbus 网络时，每个设备都需要使用网络上可用的唯一 IP 地址进行编程。

　　RS485 与 TCP / IP Modbus

　　典型的寄存器表

　　上表是一个有用的参考点，因为制造商的文献通常不会说明该点是什么类型的寄存器。根据您使用的系统，您可能无法在您包含的模拟可写对象上搜索输入寄存器;这是因为输入寄存器是只读的。

　　线圈点 00001 – 09999

　　将线圈点视为可写的数字点，例如数字输出。

　　读取线圈点时，您将看到真或假反馈值。它可以是两种状态之一，仅此而已。这同样适用于当你写到这一点时，你可以把它设为真或假。线圈点通常是设备内用于触发某些功能的数字点。

　　● Modbus 功能代码 1 = 读取线圈

　　● Modbus 功能代码 5 = 写入单个线圈

　　● Modbus 功能代码 15 = 写入多个线圈

　　连接 Modbus 串行设备时，每个网络限制为 32 个;由于主设备占用了网络上的地址，因此上述示例将分类为 4。如有必要，可以通过在网络上使用中继器和助推器来解决此限制。

　　不论增强器和中继器，串行网络的最大长度不能超过1200m。

　　在某些情况下，可能需要在通信对上安装终端电阻。通常，一个 120 欧姆的电阻可以正常工作，但如果需要，可以更准确地计算出来。越来越多的设备带有内置的端接跳线，可用于在需要时省去电阻的麻烦。

　　配置 RS485 串行 Modbus 网络时，您需要在每个设备中设置以下内容：

　　● 波特率

　　● 平价

　　● 停止位

　　● 数据位

　　这些通常可以通过板载跳线或软件进行配置。在开始此类项目时，需要进行板载跳线需要设置，直接开箱即可完成，而不是安装在天花板或现场任何地方要容易得多.

　　TCP / IP Modbus

　　要建立 TCP/IP Modbus 网络，所有设备必须在本地或通过网关连接连接到同一网络。通常，这些将是使用以太网电缆和 RJ45 端的有线连接，尽管现在更多的设备通过 Wi-Fi 连接，但两种解决方案都可以完成这项工作。

　　TCP / IP Modbus 并不像串行连接那样每个网络限制为 32 个设备，但是，每个主(客户端)设备都有其自身的限制，在开始设计系统之前应进行检查。

　　与 RS485 Modbus 网络的另一个区别是使用的术语，当谈到串行连接时，我们说“主从”，当谈到 TCP / IP Modbus 时，我们说“客户端和服务器”。

　　离散输入 10001 – 19999

　　这些点类似于线圈点，除了它们是只读的，就像数字输入一样。

　　读取离散输入时，它将反馈两个值之一，它是真或假，仅此而已。根据设备的不同，它可能被标记为 1 或 0、开或关等。这些类型的点通常用于显示控制器上数字输入的状态。

　　Modbus 功能代码 2 – 读取输入状态

　　

　　输入寄存器 30001 – 39999

　　输入寄存器是由 16 位信息组成的只读点。模拟输入值将被归类为输入寄存器。

　　输入寄存器可以进一步分类为有符号或无符号，由于 16 位限制，无论哪种方式，都存在可以显示的最大信息量。

　　签名寄存器可以从 -32,768 到 32,767。这对温度传感器很有用。

　　无符号寄存器可以从 0 到 65,536。这对于消耗量表很有用，因为不需要负值。

　　Modbus 功能代码 4 – 读取输入寄存器

　　持有寄存器 40001 – 49999

　　保持寄存器是由 16 位信息组成的可写点。模拟输出值将被归类为保持寄存器。

　　就像输入寄存器一样，保持寄存器也可以有符号或无符号。16 位保持寄存器与上面详述的输入寄存器具有相同的范围限制

　　Modbus 功能代码 3 = 读取保持寄存器

　　Modbus 功能代码 6 = 写入保持寄存器

　　Modbus 功能代码 16 = 写入多个保持寄存器

　　

　　字节顺序(MSB / LSB)

　　这是配置 Modbus 网络的鲜为人知的部分之一。以我的经验，这样做的原因是因为字节顺序通常总是 MSB > LSB，这是大多数控制器默认设置的。

　　● MSB = 最高有效位

　　● LSB = 最低有效位

　　这与控制器读取组成寄存器的各个位的顺序有关。正如我们前面所讨论的，标准输入或保持寄存器由 16 位组成，通常从位 0 到位 15 开始。

　　

　　虽然这个设置经常被遗忘，但重要的是您要意识到它，因为它会在读取寄存器值时产生问题。

　　所有 16 位寄存器值都是使用二进制代码读取的，这就是存在最大值 65,535 的原因，即二进制的 16 个。

　　现在让我们假设我们正在尝试使用 Modbus 读取寄存器值。我们已经准备好网络设置，所有设备都在线并且工作(嗯，接收值)，但我们还没有意识到这个设备首先使用 LSB 而不是 MSB。

　　

　　默认情况下，我们将使用 MSB 顺序(从左到右)读取50,401的值

　　当设置为 LSB 时，我们读取的值为34,595(从右到左)。

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RS485	工业常用的差分串行通信标准，支持多点通信
寄存器	Modbus 寄存器存储数据单元，分线圈/离散输入/保持/输入寄存器四类
波特率	串行通信每秒传输符号数，Modbus RTU常用9600/19200
网关	协议转换设备，如 Modbus RTU ↔ Modbus TCP
传感器	将物理量转换为电信号的检测装置
线圈	Modbus位可读写数据，地址从00001开始
保持寄存器	Modbus 16位可读写数据，地址从40001开始

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来源 Modbus中文网（modbus.cn） —— 国内领先的Modbus通信协议技术社区 分类 Modbus通讯协议 字数 2482 字 · 阅读约 7 分钟 更新 2022-11-21 永久链接 https://www.modbus.cn/modbus-%e5%8d%8f%e8%ae%ae%e4%b8%80%e4%ba%9b%e7%ae%80%e5%8d%95%e7%9a%84%e7%9f%a5%e8%af%86/

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