工程詩人的工作站: 充電一下 -- MODBUS 通訊格式

2008年12月8日星期一

充電一下 -- MODBUS 通訊格式

剛剛完成機械手臂的基本雛形

要銜接下一個進度的空檔

來談談通訊中最常被使用的格式 -- MODBUS

MODBUS是一種通訊碼的標準

有別於硬體的RS232, RS485, USB...等規範

它純粹是定義軟體的碼

如果你告訴別人MODBUS就是9600,n,8,1

那觀念上就差了十萬八千里囉!!

到底什麼是MODBUS??

簡單說

就是兩台機器彼此用來溝通的語言

標準格式如下

1. 站號 -- 2. 指令 -- 3. 資料位址 -- 4. 資料長度 -- 5. 檢查碼

底下分別說明各個部分

1. 站號 (0~255)

其實就是我們常說的ID(身份證號碼)

用來表示您所正在溝通的對象硬體

因為絕大多數的通訊

都是並接很多台設備同時進行連線的

如果不能明確告知要跟哪一台溝通

很可能機器跟機器之間會溝通不良而罷工或暴動

2. 指令

這就是您對硬體所要求執行的動作

常見的指令如下

0x01 : Read digital (ON/OFF) parameter (讀取一個數位參數)

0x03 : Read analog parameter (讀取一組類比參數)

0x05 : Write digital parameter (寫入一個數位參數)

0x06 : Write analog parameter(寫入一組類比參數)

標示藍色的指令(digital)

就是一次只能存取一個 bit 的資料

標示紅色的指令(analog)

就是一次能存取一組 16 bits 的資料

3. 資料位址

固定格式為2 Bytes

如果是數位的位址

代表的意思就是第幾個bit的位置

假設我寫位址是0000

那麼就代表第一個bit

位址是0013

就代表第20個bit (0x0013=19)

同樣的

類比所代表的位址

就是代表第幾組資料的位址(一組是16bits)

4. 資料長度 (或寫入資料)

當指令為讀取時

這兩個Bytes的功能就是告訴對方我要讀取幾個Bytes

當指令為寫入時

就是把前一組位址寫入現在這裡所填的資料

5. 檢查碼

MODBUS的檢查碼分兩種

第一種是給ASCII(文字形)通訊用的

叫做LRC

它簡單來說就是checksum的功能

把前面所有的通訊碼的值累加起來

再用0去減掉這個總合

得到一個8 bits的運算值之後

再把這個值拆成兩個 ASCII文字

最後補上結束碼(CRLF)

第二種是給RTU(二進位形)通訊用的

叫做CRC16(簡稱CRC)

它比較複雜

是透過一連串的互斥運算所得到的值

不過現下絕大多數的CRC

是用查表比對出來的

在這種檢查碼的格式下

有一個很重要的參數

我把它稱做"啟始種子"

一般來說

這個種子應該是0xffff開始的

也就是互斥運算的一開始

必須是0xffff

然而隨著通訊碼的諜對諜

這個種子可能會變成是0x0000或是0x8000

小弟在實際的應用場合

就看到這兩個異類種子出現過

然而這是否算是違反MODBUS格式呢?

那就見人見智囉!!

在什麼地方看得到MODBUS呢?

大多數的PLC通訊

應該是用MODBUS平台來架構的

某一些大型的加工機台

或是機械手臂

也會用MODBUS來進行通訊

大致來說

MODBUS就像機器界的中英文一樣

是最多人使用的語言

所以想要玩通訊的人

要稍微熟悉一下這個格式唷~~~

以上是一點小分享

詳細的資料可以參考一下這篇文章

http://www.eecs.umich.edu/~modbus/documents/PI_MBUS_300.pdf

38 則留言:

Anonymous2008年12月8日下午1:48
不好意思，請教個問題。

在目前您所有PO上來的實作中，有無已經使用到MODBUS的部分呢？

或者林老師的那本書籍中的章節有這個部分，我想翻閱看看。

麻煩您囉！
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Anonymous2008年12月8日下午4:36
PLC也有用vb的com port來傳送資料啊?

只是通訊是n，7唷。fx2(n)其它的沒試過啦。
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Anonymous2008年12月9日凌晨3:52
Nichal大大，謝謝您的資訊，您解釋得很好啦，

只是有用過三菱的plc，

他的通訊也有用過vb來做圖控，所以有此推論，畢竟這方面還是不熟，

謝謝您的資訊啦。
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wboe2008年12月9日上午10:43
CRC-16 循環多餘檢查碼使用除法實作的一種檢查

MODBUS也有使用到嗎??

我記的這用在網路傳輸資料比較常見!!!?
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lockpolo5202009年3月28日凌晨2:20
大大，想請問一下

while (usDataLen––)

{

uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ;

uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex} ;

uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;

}

此行uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ;的意思不知道大大是如何翻譯的
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lockpolo5202009年3月28日凌晨2:30
抱歉抱歉

沒看清楚unsigned char *puchMsg ;這行

想說奇怪互斥完再*一次暫存器的值就超過256了

這樣是要怎麼寫>"<

原來是小弟眼殘XD
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minisnailmo2009年4月27日凌晨1:49
請問版主大大

目前市面上有介紹modbus的中文書目嗎??

因為最近要做報告

臨時看英文的資料可能來不及

還是說哪裡有中文的相關資料可以參考??
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minisnailmo2009年4月28日上午10:02
恩恩^^"

好吧...看來也只好巴結一點了XD

謝謝版主大大囉!!
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swanson1372010年10月14日下午6:23
開了門。
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路人- 布魯斯2011年1月20日下午6:59
網路上找NODBUS資料

剛好找到貴BLOG.

多謝大大的分享

很清楚
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布魯斯2011年1月20日晚上10:34
版主大大, 想請指點一下:

目前我手邊已經有寫好了RS232通訊程式, 但是我想連接RS485裝置.

目前我的規劃如下:

[(PC端)RS232<->轉RS485卡]<-雙絞線路->[(裝置端)RS485]

目前我的疑惑如下:

1.PC端RS232程式我需要做修改嗎?232轉485IC可以幫我把訊號轉出去是這樣說嘛?

2.線路上的終端電阻該怎摸計算呢?

謝謝版主大大指點
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布魯斯2011年1月21日晚上10:40
感謝板主的指點^^
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幼林2012年7月25日晚上8:10
請問一下大大，我用03讀取，回傳值都正常，但用10寫入時，有寫入成

功，監看回傳陣列也都是對得值，但pc端收到的值前面總會多出一些1，

寫入幾bit會多出幾bit1，這是什麼情形？
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Unknown2016年5月22日晚上9:11
版主你好
我想用matlab 與plc 溝通這個是可行的嗎？
不過我對modbus 跟 matlab不熟對裡面的指令有點不了解版主能推薦一下書嗎？
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Unknown2016年8月5日凌晨12:23
板主您好
有疑問想請教您
1.
現在客戶有一個儀器(具備 Modbus通訊功能)
他的 PLC 要與儀器通訊 (已接好儀器端與 PLC端的接線)
但他是第一次使用Modbus 通訊

而客戶PLC 要如何與儀器建立通訊?
是否將
Half-duplex
Baud rate: 9600/19200/38400bps
Date bits: 8 bits
Parity: Odd parity
Stop bit: 1 bit
以及
指令表: Details of Function and Address

交給他PLC 電控

然後客戶的電控要自己寫程式去抓內容是嗎?

還是儀器廠商需提供程式給客戶PLC?

非常感謝您
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六月風笛2016年10月10日上午8:17
版主您好
我現在工作上有需要用modbus做一套監控軟體
目前是考慮用vb來做
VB的話應該是使用mscomm控件來進行modbus的通訊
在網站上找了很多資料
但都沒有比較完整的說明，關於資料發送及接收的程式碼
發送的寫法大概是如下
dim btsend(8) as byte
btsend(0)=XXX
...
btsend(7)=XXX
mscomm1.output=btsend
有幾個問題想請教版主大大
1.modbus發送接收的格式都是固定的嗎？
2..net關於modbus寫法有比較完整的資料可以參考嗎？
感謝您了
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Unknown2017年6月15日清晨6:23
請問一下 modbus 命令端的RTU和TCP我會寫但我們公司寫韌體的不會寫回應modbus的標準格式要怎麼做?
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Unknown2017年11月7日晚上9:59
版主您好
有問題要請教您
小弟目前要整合一台儀器
它的說明文件內有提到以下資訊 ,
Register 14000-18999: AME names

Register 14000-14001: Number of AME compounds

Register >= 14002: Names

maximum length per name: 32 characters (= 16 registers).
So from register 14002 to 14017: Name of AME1 ("Acetone"), reg. 14018 to 14033: "Isoprene"

摸了好久下了很多指令(0,1,2,3,4,6)都撈不出來東西 ,
不知道可否幫忙解惑一下.
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Unknown2020年8月7日晚上10:14
也希望可邀請站長，實際現場指導本人，
不知有無這機會。
在新北市樹林區。
指導費用可。
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Unknown2020年8月7日晚上10:26
忘了自我介紹，我是何先生。
我公司是以modbus及modssan做協定
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