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Modbus協(xié)議在實際應(yīng)用中的一些格式變化

點擊次數(shù)：925 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(lǐng)域的一種基本通信標準。簡單到一個溫度傳感器的通訊，復(fù)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(jié)了一下，基于我司Tnbuild數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)，無論是作為南向采集設(shè)備的協(xié)議，或是作為北向轉(zhuǎn)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(yīng)用變化更是層出不窮，以下的總結(jié)，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(guān)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?。?/span> 000000000006010300000001

接收：0000000000050103020000

現(xiàn)場控制設(shè)備、plc；

網(wǎng)關(guān)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

讀取：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(guān)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(guān)在還原原有RTU通訊基礎(chǔ)上，可以根據(jù)需要讀取對應(yīng)的數(shù)據(jù)

網(wǎng)關(guān)做轉(zhuǎn)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(shè)備主動推送的RTU數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)做從站

6

Modbus 

TCP 

和標準Modbus TCP報文格式一樣

讀取現(xiàn)場設(shè)備主動推送的TCP數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)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(jié)合轉(zhuǎn)發(fā)MQTT平臺的下發(fā)，程序收到平臺控制的閥門開關(guān)指令，將現(xiàn)場閥門使能開關(guān)打開，等待現(xiàn)場工人使用完關(guān)閉閥門后，再將使能開關(guān)關(guān)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 遙控合閘選擇

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(zhuǎn)發(fā)

字符串的采集和轉(zhuǎn)發(fā)相當于把字符轉(zhuǎn)換成ASCII碼對應(yīng)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(shè)備傳過來的ASCII碼解析為原字符，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(wù)器上，服務(wù)器對外通訊是Modbus協(xié)議，那就可以用網(wǎng)關(guān)將服務(wù)器中的數(shù)據(jù)采集到

11

Modbus

TCP轉(zhuǎn)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(fù)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(luò)信號不穩(wěn)定，或者使用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，為避免數(shù)據(jù)在斷網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)波動的時候丟失，需要加上斷線緩存的功能；網(wǎng)絡(luò)斷開時存儲數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后將緩存的數(shù)據(jù)上送。