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Modbus協(xié)議在實際應用中的一些格式變化

點擊次數(shù):1339 更新時間:2023-04-21
 工控行業(yè)的朋友們都知道,Modbus協(xié)議是一種包含了串口、網(wǎng)口的通信協(xié)議,莫迪康公司自1979年發(fā)表到現(xiàn)在,已經(jīng)成為工業(yè)領域的一種基本通信標準。簡單到一個溫度傳感器的通訊,復雜到平臺軟件的通訊都在使用它。

 

Modbus作為一種迄今依然在廣泛、靈活使用的通訊協(xié)議,行業(yè)內(nèi)的專家對它的解讀已經(jīng)非常細致、專業(yè)了。協(xié)議格式、數(shù)據(jù)模型、功能碼的含義等不再贅述。本文主要是總結了一下,基于我司Tnbuild數(shù)據(jù)服務系統(tǒng),無論是作為南向采集設備的協(xié)議,或是作為北向轉發(fā)到平臺的協(xié)議,我司在實際項目中,做的一些Modbus協(xié)議的格式變化或者協(xié)議延伸。

行業(yè)很大,應用變化更是層出不窮,以下的總結,也只是管中窺豹。在此也歡迎與行業(yè)內(nèi)朋友們進一步做交流與共享!

序號

自定義名

數(shù)據(jù)格式及場景描述

1

Modbus

RTU

3號命令:讀保持寄存器

讀取010300000001840A

接收0103020000B844

常規(guī)儀表、傳感器;

網(wǎng)關做主站,問答方式讀取數(shù)據(jù)

2

Modbus

TCP

3號命令:讀保持寄存器

讀取: 000000000006010300000001

接收0000000000050103020000

現(xiàn)場控制設備、plc;

網(wǎng)關做主站,問答方式讀取數(shù)據(jù)

3

Modbus 

ASCII

3號命令:讀保持寄存器

讀?。?/span>30313033303030303030303138343041

接收3031303330323030303042383434

同等點位字符傳輸量大、傳輸效率較低,實際使用少;

網(wǎng)關做主站,問答方式讀取數(shù)據(jù)

4

Modbus

RTU 代理

和標準Modbus RTU報文格式一樣

網(wǎng)關在還原原有RTU通訊基礎上,可以根據(jù)需要讀取對應的數(shù)據(jù)

網(wǎng)關做轉接,靈活解析需要的數(shù)據(jù)

5

Modbus 

RTU 

和標準Modbus RTU報文格式一樣

讀取現(xiàn)場設備主動推送的RTU數(shù)據(jù),網(wǎng)關做從站

6

Modbus 

TCP 

和標準Modbus TCP報文格式一樣

讀取現(xiàn)場設備主動推送的TCP數(shù)據(jù),網(wǎng)關做從站

7

Modbus 

SOE

標準的Modbus報文格式,在程序中增加了寄存器值的判斷,以及寄存器值寫入的條件

Modbus寄存器1作為SOE使能,讀取到該寄存器值為1,將寄存器2的值(報警id)寫到寄存器3中,

以便綜保檢測到正確的ID號,在寄存器1中的SOE使能清零。

8

Modbus

Control

標準的Modbus報文格式,在程序中增加了寄存器值的判斷,以及寄存器值寫入的條件,結合轉發(fā)MQTT平臺的下發(fā),程序收到平臺控制的閥門開關指令,將現(xiàn)場閥門使能開關打開,等待現(xiàn)場工人使用完關閉閥門后,再將使能開關關閉。

9

Modbus

104Control

在標準Modbus的05和06指令上做改動,給一些特定的地址下發(fā)不同的值,實現(xiàn)對保護裝置的遙控合閘/分閘選擇及執(zhí)行。例:

05 05 05 00 FF 00 8D 72 遙控合閘

05 05 05 00 FF 00 8D 72遙控合閘選擇返校

05 05 05 80 FF 00 8C 9A 遙控合閘執(zhí)行

05 05 05 80 FF 00 8C 9A遙控合閘執(zhí)行返校

10

Modbus

RTU/TCP

字符串采集/轉發(fā)

字符串的采集和轉發(fā)相當于把字符轉換成ASCII碼對應的十六進制,作為數(shù)據(jù)加在標準的Modbus報文里傳輸,采集支持將設備傳過來的ASCII碼解析為原字符,轉發(fā)可以將取到的字符串再以Modbus協(xié)議傳給Modbus主站

例如,帶字符數(shù)值的Modbus轉發(fā)報文:

01 03 07 31 32 33 40 61 62 63 79 56

其中標注藍色的16進制轉換為字符串為123@abc

一般會有一些工廠把生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)庫,就像生產(chǎn)數(shù)據(jù)里的時間,值班人等,都屬于需要傳輸?shù)淖址?,網(wǎng)關可以從數(shù)據(jù)庫取到這些數(shù)據(jù),再以別的協(xié)議傳給平臺或主站;同樣如果有工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)存在一個服務器上,服務器對外通訊是Modbus協(xié)議,那就可以用網(wǎng)關將服務器中的數(shù)據(jù)采集到

11

Modbus

TCP轉發(fā)斷線緩存

 

Modbus基本的傳輸指令不變,增加和Modbus主站的連接判斷;判斷連接斷開之后執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲(用實時數(shù)據(jù)庫的方式存儲為一個DB文件);連接恢復之后讀取DB文件,將數(shù)據(jù)按照實際需求的格式上送一些現(xiàn)場環(huán)境的網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定,或者使用有線網(wǎng)絡傳輸,為避免數(shù)據(jù)在斷網(wǎng)或者網(wǎng)絡波動的時候丟失,需要加上斷線緩存的功能;網(wǎng)絡斷開時存儲數(shù)據(jù),網(wǎng)絡恢復后將緩存的數(shù)據(jù)上送。

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