通用直流屏MODBUS规约说明
Modbus RTU通用规约说明、模板及规约配置
Modbus RTU通用规约说明、模板及规约配置说明文档一、Modbus RTU通用规约说明1.1Modbus协议简介Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的串口链路RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。
此协议定义了控制器能够认识和使用的报文结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。
标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。
Modbus的ASCII、RTU协议规定了报文、数据的结构、询问和应答的方式，数据通讯采用主/从方式，主站发出数据请求报文，从站接收到正确报文后就可以发送数据到主站端以响应请求；主站也可以直接发报文修改从站的数据，实现双向读写。
1.2Modbus通用规约介绍Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC 校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。
另外，Modbus采用主从问答方式收发数据，在实际使用中如果某从站站点断开后（如故障或失电），主站可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。
因此Modbus协议的可靠性较好。
Modbus协议在串行链路中RTU模式使用的最多，通用性很强，所以在这里仅介绍一下Modbus RTU协议即Modbus通用规约。
下表是Modbus Rtu支持的功能码：在工程现场我们经常遇到第三方设备需要进行通信，如果是特殊规约，那就需要工自研究所专门做规约与模板。
如果是标准通信规约比如说CDT-91，MODBUS-RTU，103规约等，我们就可以根据厂家要到的规约与点表，自行配置模板进行通信。
MODBUS规约报文详细举例解析
MODBUS规约报文解析报文格式，报文全部为16进制，遥信状态需要转换为二进制：遥信报文1分析：发送数据:01 03 01 00 00 02 C5 F7 //16时14分02秒接收数据:01 03 04 03 03 00 00 0A 77 //16时14分02秒结果分析为：第1、2、9、10遥信合位。
遥信报文2分析：发送数据:01 03 01 00 00 02 C5 F7 //16时15分40秒接收数据: 01 03 04 12A2 00 00 5E A9 //16时15分40秒结果分析为：第2、6、8、10、13遥信合位遥信报文3分析：发送数据:01 03 01 00 00 02 C5 F7 //16时21分47秒接收数据:01 03 04 00 33 00 00 0A 3C //16时21分47秒结果分析为：第1、2、5、6遥信合位遥控点号：开关操作=0300H合操作TX: 01 06 03 00 00 02 08 4F //06表示遥控功能码,02表示分操作；RX: 01 06 03 00 00 02 08 4F //06表示遥控功能码,02表示分操作；遥控点号：开关操作=0300H 分操作TX: 01 06 03 00 00 01 48 4E //06表示遥控功能码,01表示分操作；RX: 01 06 03 00 00 01 48 4E //06表示遥控功能码,01表示分操作；遥测报文，每个遥测值占用2个字节，即1个寄存器，最大值为：0x0000H～0xFFFFH，即：0～65535。
发送数据:01 03 02 00 00 0D 85 B7 //16时27分02秒接收数据:01 03 1A 00 00 00 00 00 001E AE 00 00 1E AD1E AD 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 6A 96 77 67 //16时27分02秒电度报文分析：/********************伴随着总召换的电度主动上送****************************/ 共有4个电度：正向有功积分电度=0301H 10000.000(0x00989680)，正向无功积分电度=0302H 0.000 (0x0)，反向有功积分电度=0303H 0.000(0x0)，反向无功积分电度=0304H 0.000(0x0)。
Modbus规约简介
1. RTU模式：当控制器设为在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。 优点：相对于ASCII模式，RTU模式表 达相同的信息需要较少的位数，且在相同 通讯速率下具有更大的数据流量。 因此通常情况下，一般工业智能仪器 仪表都是采用RTU模式的Modbus规约。
图1-18 主从查询-回应周期表
二.通讯方式 1.Modbus通讯协议有两种传送方式：RTU方 式和ASCII方式， 两种方式如下所示：
1. ASCII模式：当控制器设为在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字节都作为一个ASCII字符发 送。这种方式的主要优点是字符发送的时间间 隔可达到1秒而不产生错误。
• Modbus TCP/IP为RTU模式的延伸： Modbus TCP/IP走的是基于Modbus 的以太网，Modbus可以通过以太网实现， 但必须是Modbus TCP/IP，接口方式不同， 驱动程序也与RTU模式不同。
2.Modbus RTU消息帧格式 ：
每个MODBUS帧都包括地址域、功 能域、数据域、错误检测域 。
• Modbus规约简介
一.概念 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、485 总线）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bus协议采用主从工作方式，允许一台主 设备和多台从设备通信，每台从设备地址由用户 设定，地址范围为1-255。 通信采用命令/应答方式，每一种命令帧都对 应一个应答帧。命令帧由主设备发出，所有从设 备都将收到报文，但只有被寻址的从设备才会响 应相应命令，返回相应的应答帧。图1-18是一个 完整的主从查询-回应周期。
Modbus通讯规约
1．通讯参数和传输特性传输方式：异步串行通信方式。
MODBUS规约模式：RTU模式。
传输速率：2400 bps，4800bps,9600bps,19200bps。
串行口通讯数据格式：1 个起始位,8 个数据位, 无校验位,1个停止位。
最大传输距离:1200米。
通讯介质：推荐采用0.5mm的双绞线，不带屏蔽层。
（原因是如果使用屏蔽双绞线，但现场接地处理不好反而影响通讯质量）。
网络连接主站数目：1个。
网络连接从站数目：最多31个。
byte传输时间(帧间隔最小时间) + 10ms。
2．网络连接RSkm时取120Ω，600m时取220Ω，300m时取330Ω，如通信误码率较大，观察通信时的波形，匹配电阻做适当改变：末端匹配电阻合适末端匹配电阻偏小末端匹配电阻偏大3．通信参数选择通信站号:在通讯参数中修改装置地址，范围1~99，禁止使用0作为装置地址，地址0作为广播地址使用。
通信波特率: 通讯参数中修改装置485口，修改通信波特率：选择范围: 2400bps, 4800bps,9600bps,19200bps。
4．MODBUS协议通用格式4.1 支持的MODBUS功能码功能码02H: 读取开关量输入(读实遥信和虚遥信)。
功能码03H: 读取保持寄存器(读事件记录等)功能码04H: 读取输入寄存器(读远动遥测)功能码05H: 强制单点继电器输出（远方复归、单步的遥控跳闸、遥控合闸）。
功能码06H: 向保持寄存器写单个字（遥控跳闸、遥控合闸的选择和执行操作）功能码10H: 向保持寄存器（内存区）写多个16位的字(通讯对时)。
4.2 异常响应报文格式由于软件编程错误，对协议理解错误或通讯干扰等原因，MODBUS 通信子站接收到主站的报文后，可以采用异常响应报文给予回答，异常响应报文格式举例如下：子站通过校验，发现主站报文有问题，将响应报文将主站的功能码最高位（D7）置1，如例4.3 时间格式本规约中使用到的对时报文的时间格式，事件记录中的时间格式，参见下面说明。
MODBUS通用规约报文解析
Modbus通用规约说明说明文档文件名称Modbus通用规约说明文件说明无版本记录Modbus通用规约说明一、MODUBS协议简介Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的串口链路RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
Modbus协议包括ASCII、RTU、TCP等，并没有规定物理层。
此协议定义了控制器能够认识和使用的报文结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。
标准的Modicon控制器使用RS232C实现串行的Modbus。
Modbus的ASCII、RTU协议规定了报文、数据的结构、询问和应答的方式，数据通讯采用主/从方式，主站发出数据请求报文，从站接收到正确报文后就可以发送数据到主站端以响应请求；主站也可以直接发报文修改从站的数据，实现双向读写。
二、Modbus通用规约介绍Modbus协议需要对数据进行校验，串行协议中除有奇偶校验外，ASCII模式采用LRC 校验，RTU模式采用16位CRC校验，但TCP模式没有额外规定校验，因为TCP协议是一个面向连接的可靠协议。
另外，Modbus采用主从问答方式收发数据，在实际使用中如果某从站站点断开后（如故障或失电），主站可以诊断出来，而当故障修复后，网络又可自动接通。
因此Modbus协议的可靠性较好。
Modbus协议在串行链路中RTU模式使用的最多，通用性很强，所以在这里仅介绍一下Modbus RTU协议亦即Modbus通用规约。
下表是Modbus Rtu支持的功能码：功能码 名称 作用01 读取线圈状态 取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)02 读取输入状态 取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)03 读取保持寄存器 在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值04 读取输入寄存器 在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值05 强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态 06 预置单寄存器 把具体二进值装入一个保持寄存器07 读取异常状态 取得8个内部线圈的通断状态，这8个线圈的地址由控制器决定08 回送诊断校验把诊断校验报文送从机，以对通信处理进行评鉴 09 编程（只用于484） 使主机模拟编程器作用，修改PC 从机逻辑10 控询（只用于484） 可使主机与一台正在执行长程序任务从机通信，探询该从机是否已完成其操作任务，仅在含有功能码9的报文发送后，本功能码才发送11 读取事件计数可使主机发出单询问，并随即判定操作是否成功，尤其是该命令或其他应答产生通信错误时 12 读取通信事件记录 可是主机检索每台从机的ModBus 事务处理通信事件记录。
MODBUS规约简介
MODBUS规约简介0．概述MODBUS 规约是目前工控领域较为流行的串行通讯规约，因其简洁实用受到普遍使用。
该规约为主从型，即由一台主机分别对一台或多台从机的内部数据进行读写，从机只能应答主机的读写请求。
从机通过主机读写信文中的从机地址识别是否对本机的操作。
一次完整的通讯过程为：a）主机向从机发出读写命令；b）从机向主机发出应答信文；该规约将内部数据分为以下几类：——寄存器：与PLC中的寄存器相同，是字型数据，地址表达方式为4XXXX（即40001为1号寄存器，以下类似）；——内部接点：与PLC中的内部线圈相同，是位型数据，地址表达方式为0XXXX；——开入点：相当于PLC中的开入映像表，是位型数据，地址表达方式为1XXXX；——模拟输入：相当于PLC中的模入映像表，是字型数据，地址表达方式为3XXXX；该规约在一次操作时只能对从机内部数据中一段连续的地址进行读写，信文中数据地址均从0开始（即1号寄存器在通讯信文中实际用地址0来表示），字型数据的传输字节顺序为先高后低（与INTEL规则相反）。
1．报文类型及格式通讯数据（信息帧）格式：数据格式：数据长度：通讯信息传输过程：当命令由主机发送至从机时，符合相应地址码的从机处理命令，根据功能码作相应任务。
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。
如果CRC校验出错就不返回任何信息，主机应当有相应的超时处理。
如果接收正确，但不能处理，返回异常报文。
对字型数据发送顺序为先高字节后低字节。
对浮点数按照正常的顺序发送。
信文总长度（包括地址码和CRC校验码）不超过256字节。
1．1 地址码：地址码是通讯信息帧的第一字节，从0到255。
每个从机有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送信息。
0xFF为广播地址。
1．2 功能码：功能码是通讯信息帧的第二个字节。
ModBus通讯规约可定义的功能码范围为1~127，其中为用户预留的是65～72、100～110。
Modbus规约完整版
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GB/T ××××—××××
第一部分：Modbus 协议
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GB/T ××××—××××
第一部分：Modbus 协议
1 引言 1.1 范围
MODBUS 是 OSI 模型第 7 层上的应用层报文传输协议， 它在连接至不同类型总线或网络的设备 之间提供客户机/服务器通信。 自从 1979 年出现工业串行链路的事实标准以来， MODBUS 使成千上万的自动化设备能够通信。 目前，继续增加对简单而雅观的 MODBUS 结构支持。互联网组织能够使 TCP/IP 栈上的保留系统端 口 502 访问 MODBUS。 MODBUS 是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。MODBUS 功能码是 MODBUS 请求/应答 PDU 的元素。本文件的作用是描述 MODBUS 事务处理框架内使用的功能码。 1.2 规范性引用文件
MODBUS 协议定义了一个与基础通信层无关的简单协议数据单元（PDU） 。特定总线或网络上 的 MODBUS 协议映射能够在应用数据单元（ADU）上引入一些附加域。
3
GB/T ××××—××××
ADU 地址域 功能码 PDU
图 3：通用 MODBUS 帧 启动 MODBUS 事务处理的客户机创建 MODBUS 应用数据单元。 功能码向服务器指示将执行哪 种操作。 MODBUS 协议建立了客户机启动的请求格式。 用一个字节编码 MODBUS 数据单元的功能码域。有效的码字范围是十进制 1-255（128-255 为 异常响应保留） 。当从客户机向服务器设备发送报文时，功能码域通知服务器执行哪种操作。 向一些功能码加入子功能码来定义多项操作。 从客户机向服务器设备发送的报文数据域包括附加信息，服务器使用这个信息执行功能码定义 的操作。这个域还包括离散项目和寄存器地址、处理的项目数量以及域中的实际数据字节数。 在某种请求中，数据域可以是不存在的（0 长度） ，在此情况下服务器不需要任何附加信息。功 能码仅说明操作。 如果在一个正确接收的 MODBUS ADU 中，不出现与请求 MODBUS 功能有关的差错，那么服 务器至客户机的响应数据域包括请求数据。如果出现与请求 MODBUS 功能有关的差错，那么域包 括一个异常码，服务器应用能够使用这个域确定下一个执行的操作。 例如， 客户机能够读一组离散量输出或输入的开/关状态， 或者客户机能够读/写一组寄存器的数 据内容。 当服务器对客户机响应时，它使用功能码域来指示正常（无差错）响应或者出现某种差错（称 为异常响应） 。对于一个正常响应来说，服务器仅对原始功能码响应。
MODBUS规约中文说明书
MODBUS 规约中文说明书说明：该文档是产品说明书的一部分，考虑到国内没有看到详细的MODBUS规约中文说明书，所以就把自己产品说明书的一部分内容译出来，作为MDOBUS规约中文说明书。
该说明书不是完整的MODBUS规约，但是却涵盖的几乎所有常用内容。
1． MODBUS规约MODBUS规约是MODICOM公司开发的一个为很多厂商支持的开放规约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。
标准的Modbus口是使用RS-232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。
控制器能直接或经由Modem组网。
控制器通信使用主—从技术，即仅设备（主设备）能初始化传输（查询）。
其它设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。
典型的主设备：主机和可编程仪表。
典型的从设备：可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。
如果单独通信，从设备返回消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。
Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、错误检测域。
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FALSE：表示一个遥测由两个字节组成。 ¾ 遥测除系数标志
TRUE: 遥测值需要进行除系数处理，可避免遥测数据溢出。 FALSE：遥测值不除系数。 ¾ 遥测系数值 按遥测的顺序，设置相应的系数值（1～10000 之间的数）。 ¾ 发送报文间隔时间 每次发送报文的时间间隔，单位[秒]，范围 1～120，默认 1。 ¾ 接收报文超时时间 发送报文后，等待到该长度时间未收到报文，认为接收超时，范围 1～120， 默认 3 秒。 ¾ 是烟台东方玉麟直流屏 MODBUS（效验码不同） TRUE: 效验码按烟台东方玉麟直流屏 MODBUS 效验格式计算。 FALSE：效验码按常规 CRC－16 效验。 ¾ 是杭州中恒电气直流屏 MODBUS(遥信处理不同) TRUE: 遥信按杭州中恒电气直流屏要求处理。 FALSE：遥信按常规处理。 ¾ 是否使用遥信/遥测命令表中入库偏移定义（缺省：使用） TRUE: 程序在处理接收到的遥测、遥信入库时，使用该命令表中相应的入库偏
/遥测命令表中入库偏移定义（缺省：使用）”说明。 d：遥信个数-----------遥信数据个数，也是查询报文中的“寄存器数量”。 e: 装置地址-----------智能设备地址（填 255 表示忽略该域,取节点地址） ¾ 遥测命令数（最大 16 条） 申请遥测数据命令组个数。 ¾ 遥测命令表（下面数据需将十六进制数转为十进制数填入） a: 遥测功能码---------申请遥测数据的功能码 b: 遥测地址-----------遥测数据的起始寄存器地址 c: 入库偏移-----------第一个遥测入库的位置，见最后一项“是否使用遥信
资料版本号 V1.0
直流屏上送遥测数据，0x40 长度，共 32 个遥测量。
4.2 NscAssist 调试工具中显示的信息 1)、 PAR 文件读取失败时，会在相应的串口通道中显示“组态参数读取失败,请重新 配置(返回码)”。 2)、 PAR 文件读取成功时，会在相应的串口通道中显示“dcmodbus.par 参数文件读 取成功”。 3)、 如接收到的报文效验码出错时，会在相应的串口通道中显示“校验出错(地址)”。 4)、 如超时未收到报文时，会在相应的串口通道中显示“接收超时(地址)”。
2 通讯规约设置
通讯规约的设置比较简单，只须用 NscAssit 通讯组态软件在所需的串口选用“直流屏 类”“直流屏 MODBUS 规约”，再设置相应的串口通信参数即可，如波特率、校验方式、传输 方式、遥控方式、数据位、停止位、通讯方式等。
每一串口都可以设置为本规约，但为节省资源，本程序支持的最大串口个数是 4，故实 际使用时设置本规约的串口数不得超过 4 个。
功能 码
2
第一个寄存 器的高位地 址
3主机请求（下发）源自第一个寄存 器的低位地 址
寄存器数 量的高位
4
5
寄存器数 量的地位
6
效验低 位
7
效验高 位
8
地址
功能 码
字节数 n
12
3
从机应答（上送）
数据 1 数据 2 ……
4
5 ……
数据 n n+3
效验低 位
n+4
效验高 位
n+5
效验方式为 CRC-16（循环冗余错误校验）。
移定义存入数据。 FALSE：程序根据装置应答的数据长度自动计算入库的偏移存入数据。
4 调试方法
4.1 报文示例分析(mbusdcs.par 按默认值配置) 4.1.1 总控查询遥信信息
01 01 00 00 00 20 3D D2 总控下发遥信查询命令，查询地址 0000 开始的共 32 个遥信。 01 01 04 01 00 B0 01 4E 2D 直流屏上送遥信数据，04 长度，01 00 B0 01 为 32 个遥信值。 4.1.2 总控查询遥测信息 01 03 10 00 00 20 40 d2 总控下发遥测查询命令，查询地址 0X1000 开始共 32 个遥测 01 03 40 64 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 D0 C3
3 dcmodbus.par 参数文件设置
¾ 直流屏名称描述 标识各种 Modbus 协议的智能设备。
¾ 遥信命令数（最大 16 条）
申请遥信数据命令组个数。 ¾ 遥信命令表（下面数据需将十六进制数转为十进制数填入）
a: 遥信功能码---------申请遥信数据的功能码 b: 遥信地址-----------遥信数据的起始寄存器地址 c: 入库偏移-----------第一个遥信入库的位置，见最后一项“是否使用遥信
5 规约简介
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用通信语言，通过此协议，控制器相互之 间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通讯遵循主－ 从方式，即仅由一主设备进行初始化传输（查询），其它从设备根据主设备查询提供的信息 作出相应响应。具体通讯报文格式如下：
地址 1
/遥测命令表中入库偏移定义（缺省：使用）”说明。 d：遥测个数-----------遥测数据个数，也是查询报文中的“寄存器数量”。 e: 装置地址-----------智能设备地址（填 255 表示忽略该域,取节点地址） ¾ 是否 RS-485 方式 TRUE: RS-485 方式，多发一个 0xff 字节用于切换。 FALSE：RS-232/422 通讯方式。 ¾ 遥测是否高位在前 TRUE: 报文中遥测数据高位在前。 FALSE：报文中遥测数据高位在后。 ¾ 遥测是否 BCD 码 TRUE: 是 BCD 码。 FALSE：是十六进制码。 ¾ 遥信是否字节值 TRUE: 一个遥信量用一个字节表示。 FALSE：一个字节表示 8 个遥信。 ¾ 遥信“合”状态的位号或字节值 该变量用于一个字节表示一个遥信量方式，若变量值小于 8 表示遥信字节相对 应的位表示遥信状态，若变量值大于等于 1000，表示如果遥信字节值=变量值 -1000，该遥信为合位。 ¾ 遥测是否是四字节长度 TRUE: 表示一个遥测由四个字节组成。
通用直流屏 MODBUS 规约
1 概述
本规约用于总控和采用 MODBUS 规约的智能装置之间通讯，是一种问答式通讯规约。 Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言，程序参考的规约文本是通用的 Modbus 协议，由于不同厂家的所使用的 MODBUS 协议数据格式有所不同，本总控程序可通过组态配 置文件 dcmodbus.par，针对不同厂家 MODBUS 协议数据格式进行灵活配置，可适应现场通讯 各种不同要求。本规约程序目前仅支持对智能装置的遥测及遥信信息的读取。