Comunicazione seriale con protocollo Modbus

Nov 22, 2024 Lasciate un messaggio

1. Metodi di comunicazione di base

 

Esistono due metodi di comunicazione di base: comunicazione parallela e comunicazione seriale.

Comunicazione parallela: questo è un metodo di comunicazione in cui ogni bit di dati viene trasmesso contemporaneamente.

Comunicazione seriale: questo è un metodo di comunicazione in cui i dati vengono trasmessi uno per uno in modo sequenziale.

 

2. Due tipi di comunicazione seriale

 

Due forme di base di comunicazione seriale: comunicazione sincrona e comunicazione asincrona.

La comunicazione asincrona trasmette un formato del frame di dati costituito da un bit di inizio, da 1 a 9 bit di dati e da 1 a 2 bit di arresto, basandosi sull'inizio e arrestare i bit per mantenere sincronizzati;

Il formato del frame di dati di comunicazione sincrona è composto da più byte di un frame, ogni frame ha due (o uno) caratteri di sincronizzazione come bit di avvio per attivare l'orologio di sincronizzazione per iniziare a inviare o ricevere dati.

 

3. Classificazione in base alla direzione della trasmissione

 

La comunicazione seriale può essere ulteriormente classificata in simplex, mezzo duplex e full duplex in base alla direzione della trasmissione delle informazioni. Se in qualsiasi momento del processo di comunicazione, le informazioni possono essere trasmesse solo da una parte A all'altra parte B, si chiama Simplex. Se in qualsiasi momento, le informazioni possono essere trasmesse sia da A a B che da B ad A, ma solo dalla presenza di trasmissione in una direzione, si chiama trasmissione half-duplex. Se, in qualsiasi istante nel tempo, esiste una segnalazione bidirezionale sulla linea da A a B e da B ad A, si chiama Duplex Full.

 

4. Interfaccia di comunicazione seriale

 

Interfaccia fisica di comunicazione seriale in base a standard e protocolli elettrici per includere RS -232, RS -422, rs485, ecc., Qui principalmente su alcune delle interfaccia RS485 più comunemente usata.

 

5. Interfaccia RS485circuito

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Come circuito dimostrativo, viene spesso utilizzato il chip SP485R e può essere direttamente incorporato in un circuito di applicazione RS -485 RS. La porta seriale standard del microprocessore è direttamente collegata al pin RO del chip SP485R tramite RXD e al pin DI del chip SP485R tramite TXD.

 

L'uscita del segnale R/D dal microprocessore controlla direttamente il trasmettitore/ricevitore di chip SP485R: segnale R/D per "1", il trasmettitore CHIP SP485R è valido, il ricevitore è vietato, in questo momento il microprocessore può essere per Rs -485 bus per inviare byte dati; Il segnale R / D per il segnale R / D è "0", quindi il trasmettitore chip SP485R è disabilitato, il ricevitore è valido, in questo momento il microprocessore può ricevere byte di dati dal bus RS -485 . In questo circuito, ogni momento nel chip SP485R "ricevitore" e "trasmettitore" può avere solo uno stato di lavoro.

 

Resistenza di pull-up R7 collegato al pin A e il resistore a discesa R8 collegato al pin B venga utilizzato per garantire che il chip SP485R non collegato sia in uno stato inattivo, fornendo protezione da guasti alla rete per migliorare l'affidabilità di RS -485 nodo e rete.

 

Se SP485R è collegato alla porta seriale UART del chip microprocessore 80C51, non è necessario che il pin RO del chip SP485R; Altrimenti, è necessario considerare se aggiungere o meno un resistore di pull-up di circa 10k al perno RO secondo la situazione reale.

6. Comunicazione Serial Modbus

 

Modbus come regola dello scambio di dati nei circuiti di comunicazione industriale è stato ampiamente utilizzato in vari campi, rendendo conveniente comunicare con dispositivi con il protocollo di comunicazione Modbus, come PLC, inverter, misuratori di flusso, temperatura e umidità, software di configurazione del gruppo di computer host, e una varietà di sensori e strumenti.

 

Il protocollo di comunicazione Modbus è diviso in due modalità di comunicazione seriale, modalità di comunicazione ASCII e RTU. In uso, è necessario impostare la modalità di comunicazione e la porta seriale RS232, RS485 Parametri di comunicazione (tasso di baud, parità, indirizzo slave, bit di dati, bit di arresto, ordine di byte), tutti i dispositivi sul bus Modbus dovrebbero avere la stessa modalità di comunicazione e Parametri di comunicazione seriale.

 

Struttura del frame dei messaggi Modbus

 

indirizzo Codice funzione Indirizzo di dati Dati 1 Dati... Dati n

CRC16

 

7. Messaggio di comando Modbus
Leggi i dati
Il maestro invia

indirizzo Codice funzione Inizio dei dati Indirizzo bit alto Indirizzo di avvio dei dati Basso Numero di dati alti Numero di dati bassi CRC16 alto Bit basso CRC16

 

Ritorno:

indirizzo Codice funzione Lunghezza byte Dati 1 alto Dati 1 basso Dati 2 alti Dati 2 bassi

CRC16 alto CRC16 basso

 

8. Concetti chiave di Modbus

 

(1) Il computer superiore legge i dati ogni volta che l'intervallo non è generalmente inferiore a 100 ms

(2) Indirizzo del dispositivo: indirizzo di comunicazione slave modbus, non ci sono due indirizzi identici in una rete. (3) Codice funzione: codice funzione specificato dal protocollo ModBus.

(4) Indirizzo del registro e numero di registri

Il parametro nel comando master è il registro dall'indirizzo del registro, leggi la lunghezza del registro di N Registri. (5) Dati di risposta degli slave

I dati di risposta degli slave sono: numero di byte e n dati di sezione numerica.

 

9. Modbus Master Common Operations

 

(1) Leggi l'ottimizzazione:Per la lettura dei dati dell'indirizzo discontinuo, che si tratti di lettura confezionata o meno, il sistema utilizza il comando di lettura confezionato per completare la lettura di più indirizzi contemporaneamente.

(2) Leggi l'intervallo di ottimizzazione:Durante la lettura dell'ottimizzazione, se l'intervallo tra gli indirizzi è inferiore a questo intervallo, verrà imballato e leggi contemporaneamente usando il comando di lettura multiplo.

(3) Lunghezza massima del pacchetto:La lunghezza massima dei dati ha consentito una comunicazione.

(4) Ordine di byte:Regola l'ordine di decodifica di 32- bit doppie parole.

Prendi 32- Bit intero come esempio per illustrare il significato dell'ordine di byte:.

1234:indica che i componenti a doppia parola non vengono elaborati direttamente decodificati,.

Ad esempio: i dati letto dalla porta seriale sono 0000 00 01 significa 1.

2143:indica che i componenti a doppia parola delle parole alte e basse non sono invertite, ma la parola all'interno dei byte alti e bassi invertiti.

Ad esempio, i dati letto dalla porta seriale sono {0}} significa 0x00000100 (ie 256).

3412:Indica che le parole alte e basse del componente a doppia parola sono invertite, ma i byte alti e bassi della parola non sono invertiti.

Ad esempio, i dati letto dalla porta seriale sono {0}} che significa 0x00010000 (IE 65536).

4321: Indica che tutti e 4 i byte nell'elemento a doppia parola sono invertiti.

Ad esempio: i dati letto dalla porta seriale sono {0}} significa 0x 0100 0000 (ie 1677 721).

 

10. Modbus Software di commissioning Modbus Pull

Prendi l'indirizzo slave come 1, Baud Rate 9600, leggi tutti i dati in tempo reale come esempio, il metodo di impostazione è il seguente.
Secondo la tabella 2: Inizia l'indirizzo del registro 4113 Il numero di registri è 22
1. I comandi di acquisizione di configurazione includono l'indirizzo del dispositivo (1), il codice funzione Modbus (04), l'indirizzo del registro (4113), la lunghezza del registro (2) e l'intervallo di acquisizione (1000).
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2. Imposta i dati della porta seriale
Secondo il formato della porta seriale slave (bit da 1 bit, 8 bit bit bit, bit 1 bit, nessuna parità), imposta la seguente figura:
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3. Impostazione del formato di visualizzazione dei dati
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4. Schermata di successo della comunicazione
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