LG-PLC MODBUS協(xié)議例程.doc

Chapter 10 Modbus Communication10.2 Modbus 通訊10.2.1 Modbus 通訊 1. 介紹XGB 內(nèi)置通訊支持 Modbus, 即 Modicon 產(chǎn)品的通訊協(xié)議. 同時(shí)支持使用 ASCII 數(shù)據(jù)類(lèi)型的ASCII 格式和使用Hex數(shù)據(jù)格式的 RTU格式. 通過(guò)在 Modbus 中所支持的功能代碼實(shí)現(xiàn)通訊，特殊功能代碼如 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15 和 16. 請(qǐng)參考 Modicon Modbus 通訊協(xié)議指南.2.基本規(guī)范1) ASCII 模式A) 使用 ASCII 數(shù)據(jù)通訊. B) 每個(gè)楨使用 : (冒號(hào)n: H3A), 作為頭, CR/LF (Carriage return-line feed: HoD H0A), 作為尾. C) 使用 LRC檢查錯(cuò)誤. D) 楨結(jié)構(gòu)(ASCII數(shù)據(jù))項(xiàng)目頭地址功能碼數(shù)據(jù)LRC尾(CR/LF)大小 1 字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)n字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)2) RTU 模式A) 使用十六進(jìn)制通訊. B) 沒(méi)有頭和尾的區(qū)別. 從地址開(kāi)始，到有 CRC的楨結(jié)束.C) 在兩個(gè)楨之間至少有 3.5 字符時(shí)間.D) 使用 16 位 CRC檢查錯(cuò)誤.E) 楨結(jié)構(gòu)(HEX數(shù)據(jù))項(xiàng)目地址功能碼數(shù)據(jù)CRC大小 1 字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)2字節(jié)3)地址區(qū)域 (1)設(shè)定范圍是從 1 到247,但是 XGB支持 0 到 63.(2)地址 0 被用作傳送地址. 傳送地址是所有從站設(shè)備接受和自身地址響應(yīng)的地址，XGB不支持此項(xiàng)功能.4) 功能代碼區(qū)域(1) 命令代碼是 0225. XGB 僅支持 01, 02, 03, 04, 05, 06, 15, 和 16.(2) 如果響應(yīng)格式是+(ACK), 使用相同的功能代碼.(3) 如果響應(yīng)格式是-(NAK),返回同時(shí)設(shè)置功能代碼的第8位是 1. 例.)如果功能代碼是 03 -我們這里只寫(xiě)了功能代碼的一部分, 因?yàn)閮H有功能代碼是不同的. 請(qǐng)求 0000 0011 (H03)確認(rèn)+0000 0011 (H03)確認(rèn)-返回同時(shí)設(shè)置功能代碼的第8位是 11000 0011 (H83)5) 數(shù)據(jù)區(qū)域(1)發(fā)送數(shù)據(jù)類(lèi)型為 ASCII 數(shù)據(jù)(ASCII 模式) 或者 hex (RTU模式).(2) 數(shù)據(jù)根據(jù)每個(gè)功能代碼改變.(3)相應(yīng)楨的數(shù)據(jù)區(qū)域是響應(yīng)數(shù)據(jù)或者是錯(cuò)誤數(shù)據(jù).6) LRC 檢測(cè)/CRC 檢測(cè)區(qū)域(1) LRC (縱向冗余檢測(cè)) : 工作方式是 ASCII模式. 它是除了頭和尾之外轉(zhuǎn)換成 ASCII 的所有楨和的補(bǔ)碼, (2) CRC (循環(huán)冗余校驗(yàn)):工作方式是RTU 模式. 使用 2字節(jié) CRC 檢驗(yàn)規(guī)則.備注 1) 所有的數(shù)據(jù)可以是十六進(jìn)制，十進(jìn)制和二進(jìn)制類(lèi)型。如果我們把十進(jìn)制7和10轉(zhuǎn)換成各種類(lèi)型，結(jié)果如下:十六進(jìn)制 : H07, H0A 或者16#07, 16#0A十進(jìn)制 : 7, 10 7) 功能碼類(lèi)型代碼功能碼名稱(chēng)Modicon PLC 數(shù)據(jù)地址注釋01讀取輸出觸點(diǎn)狀態(tài)0XXXX（位輸出)讀位02讀取輸入狀態(tài)1XXXX(位輸入)讀位03讀取輸出寄存器4XXXX(字輸出)讀字04讀取輸入寄存器3XXXX(字輸入)讀字05強(qiáng)制單個(gè)觸點(diǎn)輸出0XXXX(位輸出t)寫(xiě)位06設(shè)置單個(gè)寄存器 4XXXX(字輸出)寫(xiě)字15強(qiáng)制多個(gè)觸點(diǎn)輸出0XXXX(位輸出)寫(xiě)位16設(shè)置多個(gè)寄存器4XXXX(字輸出)寫(xiě)字8) 使用數(shù)據(jù)大小對(duì)于數(shù)據(jù)尺寸, XGB支持 240 字節(jié). Modicon 產(chǎn)品的數(shù)據(jù)大小對(duì)每個(gè)產(chǎn)品是不同的. 請(qǐng)參考 Modicon Modbus 通訊協(xié)議指南.9) 接線(xiàn) XGBXGB單元接線(xiàn)號(hào)和方向Quantum (9 針)信號(hào)針號(hào)針號(hào)信號(hào)12345485+11CD485-22RXDGND33TXDTXD44DTRRXD55GND6DSR7RTS8CTS9 當(dāng)通道 2使用RS-485+ 和 485- 連接.PMU接線(xiàn)號(hào)和方向XGB 單元485+485+485-485-10.2.2 Modbus server 通訊Modbus server 通訊由連接的主站模塊發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)，不需要對(duì)連接的從站每一個(gè)都發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)。 1) 通訊參數(shù)設(shè)定接下來(lái)描述如何設(shè)定 Modbus server 通訊的參數(shù).A) 在 XG5000中打開(kāi)一個(gè)新文件.確認(rèn)PLC類(lèi)型選為 XGB. 在(XG-PD) XG5000中Tools菜單下，選擇Network Manager. 然后, 出現(xiàn)Network Manager 畫(huà)面B)在XG-PD中的 Option菜單下，選擇 “XGB-XBMS” ， 出現(xiàn)下面窗口.模塊設(shè)定 (Cnet,Enet)高速連接設(shè)定P2P 設(shè)定通訊參數(shù) 雙擊00 : Built-in Cnet 出現(xiàn)如下基本參數(shù)設(shè)定畫(huà)面.如果 Modbus server 被選擇，激活 C)通訊設(shè)定 設(shè)定內(nèi)容如下.項(xiàng)目描述站號(hào) 0 到 63.波特率 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200bps.數(shù)據(jù)位 7 或者 8 .(ASCII 模式設(shè)定7位； RTU 模式設(shè)定8位.校驗(yàn)位 無(wú), 奇或者偶.停止位 1或者 2.通訊通道 基本單元內(nèi)置通訊通道如下.(通道1 : RS-232C , 通道 2 : RS-485)D) 運(yùn)行方式設(shè)定設(shè)定 Modbus 驅(qū)動(dòng).驅(qū)動(dòng)類(lèi)型含義備注P2P端口操作由客戶(hù)端；通訊由 P2P參數(shù)設(shè)定(當(dāng)Modbus客戶(hù)端通訊被指定時(shí)使用)參考 P2P 設(shè)定XGT 服務(wù)器使用XGT server 用于 XGT 專(zhuān)用通訊專(zhuān)用服務(wù)器Modbus ASCII 服務(wù)器使用 Modbus ASCII 服務(wù)器-Modbus RTU 服務(wù)器使用 Modbus RTU 服務(wù)器- E) 在設(shè)定Modbus 服務(wù)器(ASCII , RTU)時(shí)，地址分配 (地址指定) 點(diǎn)擊 “Modbus Setting” 出現(xiàn)下面設(shè)定畫(huà)面. Modbus 設(shè)定含義DI的開(kāi)始地址指定輸入相關(guān)開(kāi)始地址DO的開(kāi)始地址 指定輸入相關(guān)開(kāi)始地址 AI 的開(kāi)始地址指定輸入注冊(cè)開(kāi)始地址AO 的開(kāi)始地址指定輸入注冊(cè)開(kāi)始地址根據(jù)上述的Modbus 地址規(guī)則, 制定每一個(gè)XGB設(shè)備(如果指定“00000” 作為Modbus 主站的“01”, 意味著XGB 的開(kāi)始地址被指定為M0000; 如果指定 “0000” 作為功能代碼, “h10”, 意味著指定 XGB 字 D0020.) F) 保存上面設(shè)定參數(shù)并下載. 下載通訊參數(shù)后，復(fù)位通訊模塊或者給PLC重新上電。如果要通訊監(jiān)控，使用Online System Diagnosis. 楨監(jiān)控顯示當(dāng)前通訊楨的狀態(tài).通訊楨分析 用戶(hù)要求楨 (主) 頭碼r站號(hào)功能碼地址數(shù)據(jù)數(shù) 字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)LRC尾碼:0010077F000204192B0000A0CR/LF 這個(gè)楨是執(zhí)行Modbus ASCII通訊，向0號(hào)站的07ff(2047)，寫(xiě)入(功能碼 h10: 持續(xù)寫(xiě)入輸出注冊(cè))2個(gè)字(4 字節(jié)) (如果4xxxx 在地址表里被設(shè)定為 D0020,實(shí)際地址寫(xiě)入為 D(0020 + 2047) = D2067, 數(shù)據(jù)D2067 = h192B, D2068 = h0000 被寫(xiě)入.) 服務(wù)器 (從) 正常響應(yīng)楨頭碼r站號(hào)功能碼地址數(shù)據(jù)數(shù) LRC尾碼:0010077F0002A0CR/LF響應(yīng)楨是Modbus ASCII 通訊格式向#00的07ff (2047)寫(xiě)入2個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù) (4字節(jié)) 服務(wù)器 (從) 不正常響應(yīng)楨頭碼r站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC尾碼:0090 *1xx *2xxCR/LF如果有錯(cuò)誤, 設(shè)定功能碼 MSB 為 “1” 同時(shí)又錯(cuò)誤碼響應(yīng). *1功能碼 : 0001 0000 = h10,如果錯(cuò)誤產(chǎn)生: 1001 0000 = h90 *2 如果想了解錯(cuò)誤碼的詳細(xì)內(nèi)容,參考 “Error Code”.10.2.3 Modbus 客戶(hù)端通訊Modbus 客戶(hù)端通訊可以在需要的時(shí)間，使主站和每一個(gè)從站設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換 1) 通訊參數(shù)設(shè)定接下來(lái)描述如何設(shè)定 Modbus 客戶(hù)端通訊的參數(shù).A) 設(shè)定 XG-PD 基本參數(shù).設(shè)定 “Use P2P”. B) 通訊設(shè)定 設(shè)定如下的用戶(hù)通訊設(shè)置.項(xiàng)目描述站號(hào) 0 到 63.波特率 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600bps.數(shù)據(jù)位 7 或者 8 .(ASCII 模式設(shè)定7位； RTU 模式設(shè)定8位).校驗(yàn)位 無(wú), 奇或者偶.停止位 1或者 2.通訊通道 基本單元內(nèi)置通訊通道如下.(通道1 : RS-232C , 通道 2 : RS-485) 在 P2P 參數(shù)設(shè)定模式下設(shè)定P2P Channel.雙擊 P2P Channel出現(xiàn)如下所示 P2P driver 設(shè)定窗口. 點(diǎn)擊Edit 出現(xiàn)如下的 P2P 驅(qū)動(dòng)設(shè)定窗口.選擇 Modbus ASCII client 或者M(jìn)odbus RTU client. 雙擊P2P Block 編輯 Modbus Client 通訊楨. 最大21個(gè)通訊楨. 雙擊顯示通訊方式 (Read, Write) 設(shè)定窗口. 在 Modbus Client, 設(shè)定兩種方式中的一種; READ和 WRITE.項(xiàng)目描述備注基本操作設(shè)定通道1,2指定通訊通道.(通道1 : RS-232C, 通道2 : RS-485)主單元上狀態(tài)標(biāo)志指定通訊狀態(tài)標(biāo)志.字節(jié)數(shù)據(jù)命令 單個(gè)指定單個(gè)通訊設(shè)備.-連續(xù)指定連續(xù)通訊設(shè)備.-數(shù)據(jù)類(lèi)型字節(jié)設(shè)定通訊數(shù)據(jù)類(lèi)型是 BIT.-字設(shè)定通訊數(shù)據(jù)類(lèi)型是Word.-變量號(hào)沒(méi)有使用 Modbus 通訊.-數(shù)據(jù)大小只有當(dāng)命令類(lèi)型是 series時(shí)有效，ASCII 模式下最大124字節(jié)；RTU 模式下最大250字節(jié).單位:字節(jié)目標(biāo)站號(hào)設(shè)定通訊的目標(biāo)站號(hào).-存儲(chǔ)器設(shè)定如果指定讀讀區(qū)域指定連接站號(hào)的讀設(shè)備.-保存區(qū)域指定保存相關(guān)站號(hào)讀取數(shù)據(jù)的設(shè)備地址-地址地址保存在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中.自動(dòng)分配如果指定寫(xiě)讀區(qū)域指定寫(xiě)入設(shè)備地址. -保存區(qū)域制定相關(guān)站號(hào)寫(xiě)入設(shè)備地址.-地址地址保存在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中.自動(dòng)分配完成每個(gè)模塊設(shè)定后, 保存參數(shù)并且寫(xiě)入?yún)?shù). 下載完成后, 復(fù)位通訊模塊或者給PLC重新上電，才可以應(yīng)用新設(shè)定的參數(shù). 通訊監(jiān)控使用 Diagnosis System Diagnosis 如果想了解通訊監(jiān)控的細(xì)節(jié), 參考 10.1.1 內(nèi)置專(zhuān)用通訊的例子. 3)例子 A) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)XBM-DxxxS #0波特率: 38400bps通訊方式 : Modbus RTU數(shù)據(jù)位 : 7Bit停止位: 1Bit校驗(yàn)位 : NoneRS-485 (38400 , 7/1, 無(wú) , RTU)SMART I/O #5輸出 32SMART I/O #4輸入32SMART I/O #3輸出16SMART I/O #2輸入 16SMART I/O #1輸入 32通訊使用XGB上的 RS-485 (使用 CH2)通訊通道. B) 通訊操作假定是上面結(jié)構(gòu)時(shí)，操作如下.每200毫秒讀取Smart I/O #1 的32點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)同時(shí)保存在M10.如果 P04 #1 被設(shè)定,讀 Smart I/O #2 的16位輸入并且保存在 M20.如果M10 #2被設(shè)定,輸出M11的1個(gè)字給 給 Smart I/O #3.如果P04 #2被設(shè)定, 讀Smart I/O #4 的32位輸入并且保存在MW30.如果P04 #3被設(shè)定，輸出M20的2個(gè)字 給Smart I/O #5. C) 參數(shù)設(shè)定(1) 在 XG5000下打開(kāi)一個(gè)新文件.(2) 選擇 XG-PD, 如下設(shè)置基本參數(shù).基本參數(shù)設(shè)定Modbus 客戶(hù)端的P2P設(shè)定 (3)在 P2P 參數(shù)設(shè)定模式, 設(shè)定 CH2 P2P Driver 為Modbus RTU Client. (4) 設(shè)定P2P Block中每一個(gè)SMART I/O 的參數(shù). 從占通訊模塊數(shù)據(jù)設(shè)定(SMART I/O) 如下表設(shè)定從站通訊模塊的參數(shù).序號(hào)Operation通道狀態(tài)標(biāo)志位Command type數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)大小目標(biāo)站號(hào)讀區(qū)域保存區(qū)域注釋0讀2F092Series 字210x30000M0010SMART I/O #11讀P0041Single字-20x30000M0020SMART I/O #22寫(xiě)M0102Single字-3M00110x40000SMART I/O #33讀P0042Series字240x30000M0030SMART I/O #44寫(xiě)P0043Series字25M0400x40000SMART I/O #5 a) SMART I/O #1 設(shè)定窗口通訊楨分析 客戶(hù)端(主) 命令楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目CRC01040000000271CB 該楨完成的功能是，Modbus RTU 通訊格式下，讀取#01中0000地址開(kāi)始的2個(gè)字 (4 字節(jié)) (功能碼h04:讀取輸入地址). 服務(wù)器(從) 正常響應(yīng)楨站號(hào)功能代碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)CRC01040412345678xxxx Modbus RTU 通訊格式下，正常響應(yīng)#01 中0000地址開(kāi)始的數(shù)據(jù)(h12345678)4字節(jié)服務(wù)器(從)非正常響應(yīng)楨站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC0184 *1xx *2xx如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生, 設(shè)定功能碼MSB 為“1” 同時(shí)相應(yīng)故障代碼 *1 功能碼 : 0000 0100 = h04, 如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代碼的詳細(xì)內(nèi)容,參考 “Error Code”.b) SMART I/O #2 設(shè)定窗口通訊楨分析 客戶(hù)端(主) 命令楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目CRC020400000001xxxxx該楨完成的功能是，Modbus RTU 通訊格式下，讀取#02中0000地址開(kāi)始的2個(gè)字 (4 字節(jié)) (功能碼h04:讀取輸入地址).服務(wù)器(從) 正常響應(yīng)楨站號(hào)功能代碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)CRC0204021234xxxx Modbus RTU 通訊格式下，正常響應(yīng)#02 中0000地址開(kāi)始的2字節(jié)數(shù)據(jù)(h1234) S服務(wù)器(從)非正常響應(yīng)楨站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC0284 *1xx *2xx如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生, 設(shè)定功能碼MSB 為“1” 同時(shí)相應(yīng)故障代碼 *1 功能碼 : 0000 0100 = h04, 如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代碼的詳細(xì)內(nèi)容,參考 “Error Code”. c) SMART I/O #3 設(shè)定窗口通訊楨分析 客戶(hù)端(主) 命令楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目CRC030600001234xxxx該楨完成的功能是，Modbus RTU 通訊格式下，讀取#03中0000地址開(kāi)始的1個(gè)字 (2 字節(jié)：h1234) (功能碼h04:讀取輸入地址). 服務(wù)器(從) 正常響應(yīng)楨站號(hào)功能代碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)CRC030600001234xxxx Modbus RTU 通訊格式下，正常響應(yīng)#03 中0000地址開(kāi)始的數(shù)據(jù)(h1234)2字節(jié)服務(wù)器(從)非正常響應(yīng)楨站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC0386 *1xx *2xx如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生, 設(shè)定功能碼MSB 為“1” 同時(shí)相應(yīng)故障代碼 *1 功能碼 : 0000 0100 = h06, 如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生: 1000 0100 = h86 *2 如果要了解故障代碼的詳細(xì)內(nèi)容,參考 “Error Code”.d) SMART I/O #4 設(shè)定窗口通訊楨分析 客戶(hù)端(主) 命令楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目CRC040400000002xxxx該楨完成的功能是，Modbus RTU 通訊格式下，讀取#04中0000地址開(kāi)始的2個(gè)字 (4 字節(jié)) (功能碼h04:讀取輸入地址).服務(wù)器(從) 正常響應(yīng)楨站號(hào)功能代碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)CRC0404021234xxxx Modbus RTU 通訊格式下，正常響應(yīng)#04 中0000地址開(kāi)始的數(shù)據(jù)(h1234)2字節(jié)服務(wù)器(從)非正常響應(yīng)楨站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC0484 *1xx *2Xx如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生, 設(shè)定功能碼MSB 為“1” 同時(shí)相應(yīng)故障代碼 *1 功能碼 : 0000 0100 = h04, 如果有錯(cuò)誤產(chǎn)生: 1000 0100 = h84 *2 如果要了解故障代碼的詳細(xì)內(nèi)容,參考 “Error Code”.e) SMART I/O #4 設(shè)定窗口通訊楨分析 客戶(hù)端(主) 命令楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目No. of BytesDataCRC0510000000020412345678xxxx該楨完成的功能是，Modbus RTU 通訊格式下，寫(xiě)入#05中0000地址開(kāi)始的2個(gè)字 (4 字節(jié)) 數(shù)據(jù)（h12345678）(功能碼h10:連續(xù)寫(xiě)入輸出地址). 服務(wù)器(從) 正常響應(yīng)楨站號(hào)功能代碼地址數(shù)據(jù)數(shù)目CRC051000000002xxxxModbus RTU 通訊格式下，寫(xiě)入#05 中0000地址開(kāi)始的數(shù)據(jù)(h12345678)2個(gè)字服務(wù)器(從)非正常響應(yīng)楨站號(hào)功能碼錯(cuò)誤碼LRC