三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)

文章撰写不易,各位看官慢慢欣赏,看完记得给我点赞,要点强赞哦,先谢谢了!抱拳~

一.首先我们讲MODBUS RTU的帧规格

三菱的帧规格如下:

三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)(1)

它的含义就是说,你要跟支持MODBUS协议的设备进行通信时,就必须按照上面的帧规格的样式来发数据。如果不按照它来写,对不起,对方设备它就当没收到,不予理会或者返回错误帧。下面解释下各个部分的含义:

地址字段:就是各个设备的ID号或者站号,而主站固定是0,从站要从1开始,范围是1-247,而三菱FX最大是1-32。

功能代码:它是用来表示主站要对从站做什么。如下图所示,比如03H功能码,它的作用就是主站要去读取从站的保持寄存器(D寄存器)。

MODBUS所有的功能码有:01H, 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 0BH, 0CH, 0FH, 10H, 11H, 16H, 17H。在后面,我们会将主要的功能码进行程序演示,有必要会专门录制视频进行讲解演示。敬请关注。

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,用户逻辑可以将这些线圈定义,以说明从机状态,短报文适宜于迅速读取状态

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。如果某项事务处理完成,记录会给出有关错误

13

编程(184/384 484 584)

可使主机模拟编程器功能修改PC从机逻辑

14

探询(184/384 484 584)

可使主机与正在执行任务的从机通信,定期控询该从机是否已完成其程序操作,仅在含有功能13的报文发送后,本功能码才得发送

15

强置多线圈

强置一串连续逻辑线圈的通断

16

预置多寄存器

把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器

17

报告从机标识

可使主机判断编址从机的类型及该从机运行指示灯的状态

18

(884和MICRO 84)

可使主机模拟编程功能,修改PC状态逻辑

19

重置通信链路

发生非可修改错误后,是从机复位于已知状态,可重置顺序字节

20

读取通用参数(584L)

显示扩展存储器文件中的数据信息

21

写入通用参数(584L)

把通用参数写入扩展存储文件,或修改之

22~64

保留作扩展功能备用

65~72

保留以备用户功能所用

留作用户功能的扩展编码

73~119

非法功能

120~127

保留

留作内部作用

128~255

保留

用于异常应答

数据:它里面包含了要对从站里面哪个寄存器进行读写操作,以及要读写几个寄存器,要在寄存器里面写入什么内容。比如:寄存器地址,发送的字节数,发送的内容。

出错检查:它的作用就是对发过来的帧进行CRC校验,以此来保证帧规格的正确性。正确的话,从站就把主站需要的数据给主站,不正确的话,就返回错误数据给主站。CRC校验,我们不用人为的计算,只要使用CRC指令即可求出。

另外,我们这里讲的是RTU模式,下图是RTU模式的发送帧规格:

三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)(2)

它的意思是,RTU模式下的帧,需要等待3.5个字符时间以上才能发下一帧。

其中,地址字段需要占用1个字节,功能码需要占用1个字节,数据占用的字节数是0-256(不同的功能码需要的字节数不同),出错检查(CRC校验)占用2个字节(它是低字节在前,高字节在后)。

TIPS:MODBUS RTU的通信格式中,它的数据位固定是8位,因此在处理数据的时候,都是以字节来处理的。而1个字节的意思是8个位,像D寄存器,它是16位的,也就是2个字节。比如,台达M变频器的参数地址是H2000,那么数据区的起码要占用2个字节,分别是H20和H00。

二.下面开始讲解各个功能码的文本格式,请记好它们的发送和返回的数据格式,这对数据的解析很重要!

01H功能码:线圈读出,可以读出1个或多个线圈的状态(ON/OFF)

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(01H)

起始线圈地址的高字节

起始线圈地址的低字节

读出点数的高字节

读出点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(01H)

读出字节数

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:D8402/D8422存储错误代码。

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码81H

错误代码

02H功能码:读出1个或多个离散输入的状态(ON/OFF)

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(02H)

起始输入编号的

高字节

起始输入编号的

低字节

读出点数的高字节

读出点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(02H)

读出字节数

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:D8402/D8422存储错误代码。

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码82H

错误代码

03H功能码:读出1个或多个保持寄存器的值

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(03H)

起始保持寄存器编号的

高字节

起始保持寄存器编号的

低字节

读出点数的高字节

读出点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(03H)

读出字节数m=2*n

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:D8402/D8422存储错误代码。

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码83H

错误代码

04H:读出1个或多个输入寄存器的值。

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(04H)

起始输入寄存器编号的高字节

起始输入寄存器编号的低字节

读出点数的高字节

读出点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

...

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码

(04H)

读出字节数m=2*n

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

04H异常时,从站返回给主站的报文:D8402/D8422存储错误代码。

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码84H

错误代码

05H:在1个线圈中写入值(ON/OFF)

主站发送从站的请求报文:0000为OFF,FF00为ON

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(05H)

线圈编号高字节

线圈编号低字节

00FF高字节

0000低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:原封不动的返回。

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(05H)

线圈编号高字节

线圈编号低字节

00FF高字节

0000低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:D8402/D8422存储错误代码。

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码85H

错误代码

06H:在1个保持寄存器中写入值。

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(06H)

起始保持寄存器编号的高字节

起始保持寄存器编号的低字节

写入数据的高字节

写入数据的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:原封不动的返回。

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(06H)

起始保持寄存器编号的高字节

起始保持寄存器编号的低字节

写入数据的高字节

写入数据的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码86H

错误代码

0FH:在批量(1个或多个)线圈中写入值(ON/OFF)

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

...

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(0FH)

起始线圈编号的高字节

起始线圈编号的低字节

写入点数的高字节

写入点数的低字节

字节数n

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(0FH)

起始线圈编号的高字节

起始线圈编号的低字节

写入点数的高字节

写入点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码8FH

错误代码

10H:在批量寄存器中写入值。

主站发送从站的请求报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

...

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(10H)

起始保持寄存器编号的高字节

起始保持寄存器编号的低字节

写入点数的高字节

写入点数的低字节

字节数n=2*写入点数

数据1高字节

数据1低字节

...

数据n高字节

数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(10H)

起始保持寄存器的高字节

起始保持寄存器的低字节

写入点数的高字节

写入点数的低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码90H

错误代码

17H:进行批量保持寄存器的读出/写入。处理过程为实施写入后再进行读出。

主站发送从站的请求报文:很长!!!

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

...

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(17H)

读出起始保持寄存器编号的高字节

读出起始保持寄存器编号的低字节

读出点数的高字节

读出点数的低字节

写入起始保持寄存器编号的高字节

写入起始保持寄存器编号的低字节

写入点数的高字节

写入点数的低字节

字节数n=2*写入点数

写入数据1高字节

写入数据1低字节

...

写入数据m高字节

写入数据m低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

正常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

...

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

占用1个字节

设备地址

功能码(17H)

字节数

读出数据1高字节

读出数据1低字节

...

读出数据n高字节

读出数据n低字节

CRC校验的低字节

CRC校验的高字节

异常时,从站返回给主站的报文:

占用1个字节

占用1个字节

占用2个字节

设备地址

功能码97H

错误代码

三.在标准的MODBUS通信中,只要支持的MODBUS通信功能的设备,都将支持如下的地址:

线圈寄存器地址是00000-09999

离散输入寄存器地址是10000-19999

输入寄存器地址是30000-39999

保持寄存器地址是40000-49999

根据上面描述的各个功能码的作用,就能知道,每个寄存器的区域只能用相应的功能码来读取/写入,这都是规定好的。而且从各类地址的前缀就能知道它的数据区及功能码,反之亦然。

附录:有了下面的MODBUS数据区,就可以在PLC作为从站时,上位机对它们进行数据的读写操作了。

下图是西门子PLC的MODBUS地址所对应的PLC数据区:

三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)(3)

下图是FX3UPLC的MODBUS数据区:

三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)(4)

下图是FX5UPLC的MODBUS数据区:

三菱PLC的默认modbus参数(第一集MODBUSRTU通讯功能码的讲解)(5)

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