详解ModBus RTU协议与仪表编程应用
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更新于2024-08-01
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MODBUS通讯协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信标准,它允许设备之间进行数据交换,尤其在监控和控制应用中扮演着核心角色。本文主要关注的是MODBUS RTU协议,它是MODBUS协议的一个子集,以其高效和可靠性闻名,常见于如CH2000智能电力监测仪、CH2000M电力参数采集模块等设备。
一、通讯协议概述
1. 通讯模式:MODBUS RTU协议采用串行通信,其基本结构包括起始位、数据位、奇偶校验位、停止位和冗余循环码(CRC)错误检测。每个数据包至少由4个字节的时间戳、1字节的地址码、1字节的功能码、可变长度的数据区和16位CRC码组成。地址码用于识别特定的从设备,功能码指示设备执行的操作类型,数据区包含操作所需的具体信息,而CRC码用于验证数据传输的准确性。
2. 地址和功能码:地址码是通信中的关键元素,每个从设备都有唯一的地址,范围为0-255。功能码由127个代码组成,用于指示主机向从机发送的命令类型,如读取、写入、确认等。如果从机未正确响应,其发送的功能码最高位为1。
3. 数据帧结构:一个完整的信息帧由地址码、功能码、数据区和CRC码组成,总长度是固定或可变的,具体取决于数据区的长度。从机接收到命令后,会检查地址码匹配性,无误后执行相应操作,并返回带有确认信息的响应。
二、通讯规约流程
当主机发送通讯命令时,设备根据地址码解析命令,执行任务,然后将处理结果(包括新的地址码、功能码、数据和CRC码)发送回主机。如果执行过程中出现错误,从机不会发送任何信息,确保了数据传输的可靠性和一致性。
MODBUS RTU协议是工业自动化设备间通讯的重要桥梁,它的设计使得设备能够灵活地交换数据,对于实现设备间的远程监控、故障诊断和维护具有重要作用。在实际编程中,理解并掌握MODBUS RTU协议的细节,是确保设备间通信顺利进行的关键。
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