对XK3190-C602的Modbus RTU 协议的使用详解

对XK3190-C602的Modbus RTU协议使用详解

摘要：本文介绍的XK3190-C602仪表的主要功能之一Modbus RTU协议，介绍了C602仪表如何与上位机软件通讯以及如何正确地设置参数使系统达到最佳的性能。

关键词：Modbus RTU、串行链路、参数设置、远控、

1 前言

Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。为更好地普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的发展奠定了基础。在我国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。 Modbus具有以下几个特点：

（1）标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。目前，支持Modbus的厂家超过400家，支持Modbus的产品超过600种。

（2）Modbus可以支持多种电气接口，如RS-232、RS-485等，还可以在各种介质上传送，如双绞线、光纤、无线等。

（3）Modbus的帧格式简单、紧凑，通俗易懂。用户使用容易，厂商开发简单。

上海耀华称重系统在最近推出的控制仪表XK3190-C602和XK3190-CS6（以下简称C602和CS6）都已内建了标准的Modbus RTU传输格式的标准协议，经测试可与众多厂家的组态软件适配，如亚控科技的组态王软件，北京三维力控的Forcecontrol，维纶通科技的EB8000组态系列，昆仑通泰的MCGSE组态软件，都有成功的应用范例。本文主要是详解C602和CS6内建Modbus RTU的功能特点和使用注意事项。

2 C602和CS6内建Modbus RTU的功能和特点

由于C602和CS6内建Modbus RTU的功能和特点基本相同，因此本文以C602为主进行详细介绍。撰写本文时默认阅读者已对C602仪表的功能和应用有基本了解，因此对下文所涉及仪表的具体应用和功能不再做详细叙述，有兴趣的读者可以从我司网站下载C602仪表使用说明书查阅：

修改C602仪表为Modbus RTU协议的相关参数介绍如下：

仪表通讯地址（1～26） [ ***] 当多台仪表通过RS422/485总采用Modbus协议时地[Addr ] 线同上位机通讯时，可用通讯址范围为1～247 地址区别各台仪表。 通讯波特率 采用Modbus协议时占[ AB] A-通讯口(1)，B-通讯口(2) 用的是通讯口（2），[bAud ] A,B 0 1 2 3 因此上位机波特率应4 5 bps 600 1200 2400 4800 当与通讯口（2）的波A,B 4 5 6 — 特率一致。 bps 9600 19.2k 57.6k — 若该参数通讯口（2）设置为3 ，且仪表主0 1 2 连续发 连续发 用作打印板上的JP4跳至AD码 重量 口 RS485一端，则C602的Modbus协议支持4B-通讯口(2) 线制RS422模式，若0 1 2 [ ABC] JP4在RS232一端，则指令应答连续发送RS485模[t Mode ] 支持RS232模式。 方式 方式 式 若该参数通讯口（2）设置为4，且仪表主板3 4 — 上的JP4跳至RS4854线制2线制一端，则C602的— Modbus Modbus Modbus协议支持2线C-通讯口（2）模式 制RS485模式 （0：C602模式，1：C601模式）

上位机的通讯参数设置：地址位对应，波特率对应，串口号对应，8位数据位，默认偶校验，1位停止位。

通讯方式 A-通讯口(1) 6

物理层的连线示意图：

C602仪表的通讯接口介绍：

连接线拓扑示意图：

物理层连线步骤：

C 2.3 通讯口（2）Modbus总线方式

2.1设置

通讯口(2)选择模式3（【SET 1】参数6B =3）为4线制RS485或RS232模式Modbus，选择模式4为2线制RS485模式Modbus。 2.2 数据格式 a) 传输模式为RTU。

b) Modbus方式地址范围为1-247。

注意：在设定设备地址的过程中，保证不存在有相同地址的两个设备非常重要。如果发生重复，整个串行总线工作将不正常， 而主节点将无法与总线上所有存在的节点通信。 c) 接收报文最大长度：47字节（包括地址和CRC） d) 发送报文最大长度：253字节（不包括地址和CRC）

e) C602面板的通讯指示灯可指示2个通讯口的工作状态。为了观察Modbus的工作状态，

可关闭通讯口1，该指示灯将指示Modbus接口的工作状态。 2.3 Modbus功能

C602实现的Modbus功能见下表，其中有阴影的部分未实现：

表2-1 C602实现的Modbus功能

数 据 访 问 读离散量输入 读线圈 写单个线圈 写多个线圈 读输入存储器 读保持寄存器 码 02 01 05 15 04 03 功能码 子码 6 6 00-18,20 14 13,14 13 十六进制 02 01 05 0F 04 03 06 10 17 16 18 14 15 07 08 0B 0C 11 2B 2B 2B 章节注1 7.2 7.1 7.5 7.11 7.4 7.3 7.6 7.12 7.17 7.16 7.18 7.14 7.15 7.7 7.8 7.9 7.10 7.13 7.21 7.19 7.20 比物理离散特量输入 访内部比特问 或 物理线圈 16输入存储比器 特内部存储访器或 问 物理输出存储器 写单个寄存器 06 注2 写多个寄存器 16 注2、注3 读/写多个寄存器 屏蔽写寄存器 读FIFO队列 23 22 24 20 21 07 08注6 文件记录访问 读文件记录 写文件记录 注4 诊断 读异常状态 诊断 获得事件计数器 获得事件记录 报告从站ID 读设备标识码 11 12 17 43 43 43 封装接口 封装接口传输 CANopen通用引用 注1：指在GB/T 19582.1-2008中的章节号。 注2：运行及远控状态不允许写寄存器。

注3：写多个寄存器时，如果在命令指定长度内有无效寄存器地址，则只写在此之前的寄存器，忽略以后的数据，返回的写入长度为有效数据的长度。如果写入数据超过该数据的上下限，则忽略该数据。这样规定，是为了提高系统容错性能。

注4：写文件功能，仅能写文件2：设备标识中的设备说明字串。

注6：仅实现00，01，02，10，11，12子功能，01子功能，参数为0xff00将使仪表复位（通过看门狗动作）。

2.4 C602的Modbus地址分配