什么是MODBUS RTU通信协议

【资料简介】

ModBus RTU通讯协议是Modicon公司的注册商标, 采用主从问答方式工作，是目前智能化仪表普遍采用的主流通讯协议之一[1]。ModBus RTU通讯协议有两种传输模式，分为RTU模式和ASCII模式，其中RTU模式信息帧中的8位数据包括两个4位16进制字符，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。江阴长江斯菲尔公司生产的电力仪表大都采用MODBUS RTU通讯协议，允许一台主机和多台从机之间进行数据通信，在其生产的CD194E系列仪表通讯系统中，主机是微机（PC、工控机或PLC）,从机是CD194E型仪表。在该分散通讯系统中，允许总线挂接仪表多达128块，通讯距离可达到1千200米。通讯方式采用主机请求，从机应答，即：主机提出命令请求，从机接收数据后作数据分析，如果数据满足通讯规约，从机作数据响应。
　　使用CD194E型网络电力仪表时，首先要进行通讯参数的设置：通过仪表上的编程键盘对仪表进行通讯参数设置：（1）仪表地址：设置通讯网络中从机（仪表）地址号，可以设置为1～247。（2）通讯速度：设置通讯网络中通讯速度，可选择通讯速度（波特率）为4800或9600。下位机与上位机的通信波特率一般可自由设定，但必须保证上下机的通信波特率对应匹配。（3）数据格式：设置通讯网络中数据格式：1个起始位，8个数据位，1个停止位，可选择无校验位、奇校验位、偶校验位。（4）通讯协议：可选择字通讯或字节通讯。网络连接如图1所示。连接好仪表上通讯线（RS485：A+,B-）。连接线建议采用双绞屏蔽线，同时双绞屏蔽线的两端都接地，以减少现场干扰。增加终端电阻Z0=120Ω可减少反射干扰，建议在通讯速度快（9600）或通讯距离较远的情况下（>700m）的情况下连接。
　　主从机间的通讯约定：主机发送的每一帧数据由四个部分组成，分别为从机地址、命令字、信息字、校验码。从机地址（1个字节）是从机设备号，主机利用从机地址来识别进行通讯的从机设备，表明用户设置地址的从机将接收主机发送来的信息。每个从机都必须有*的地址码，并且只有符合地址码的从机才能响应回送。命令字（1个字节）是主机发送的功能码，告诉从机执行什么任务。信息字（N个字节）包括进行两机通讯中各种数据地址、数据长度、数据信息。校验码（2个字节）用于检测数据通讯错误，采用循环冗余码CRC16。主机利用通讯命令，可以进行读取点（保持寄存器）或返回值（输入寄存器）的操作。保持寄存器和输入寄存器都是16位（2字节，即1个字）值，并且高位在前，这样寄存器中相同数据区域可以是字地址表示，也可以是字节地址表示。若是字地址，主机就必须以字方式（通过WORD地址）发送命令给寄存器;若是字节地址，主机就必须以字节方式（通过BYTE地址）发送命令给寄存器。在上述两种方式下，若通讯正常，则从机返回相同的数据。但若字地址与字节地址搞反将会得到错误结果或得不到从机响应。MODBUS通讯系统中以字节方式通讯为主。CD194E型仪表支持这两种方式。