23.12.18更新
软件下载链接:
链接: https://pan.baidu.com/s/1KMfXjJXRXcr1RK4Gjmu9Sg?pwd=vtdy 提取码: vtdy
Modbus基础知识讲解:
详解Modbus通信协议—清晰易懂
Modbus学习必备的三大神器分别是ModbusPoll、ModbusSlave及VSPD,可以非常方便的进行modbus调试
ModbusPoll软件主要用于仿真Modbus主站或Modbus客户端
ModbusSlave软件主要用于仿真Modbus从站或Modbus服务器
而VSPD全称Configure Virtual Serial Port Driver,是用来给电脑创建虚拟串口使用的。
Modbus Poll :Modbus主机仿真器,用于测试和调试Modbus从设备。该软件支持ModbusRTU、ASCII、TCP/IP。用来帮助开发人员测试Modbus从设备,或者其它Modbus协议的测试和仿真。它支持多文档接口,即,可以同时监视多个从设备/数据域。每个窗口简单地设定从设备ID,功能,地址,大小和轮询间隔。你可以从任意一个窗口读写寄存器和线圈。如果你想改变一个单独的寄存器,简单地双击这个值即可。或者你可以改变多个寄存器/线圈值。提供数据的多种格式方式,比如浮点、双精度、长整型(可以字节序列交换)。
Modbus Slave: Modbus从设备仿真器,可以仿真32个从设备/地址域。每个接口都提供了对EXCEL报表的OLE自动化支持。主要用来模拟Modbus从站设备,接收主站的命令包,回送数据包。帮助Modbus通讯设备开发人员进行Modbus通讯协议的模拟和测试,用于模拟、测试、调试Modbus通讯设备。可以32个窗口中模拟多达32个Modbus子设备。与Modbus Poll的用户界面相同,支持功能01, 02, 03, 04, 05, 06, 15, 16, 22和23,监视串口数据。
Virtual Serial Port Driver 9.0 虚拟com端口工具
Modbus调试需要需要两台电脑联机或者上位机与下位机进行调试。有了这个工具后就可以在一个电脑上虚拟出两个连接的com端口,就可以在一台电脑上进行调试。
安装过程一直点next即可,这里不再阐述,安装完成之后打开软件,主体是下图
我们分成两个部分,左边是虚拟串口的设置,右边是虚拟串口的添加
注意添加虚拟串口时尽量选择较大的COM口,因为较小的COM口可能被电脑的键盘,鼠标,U盘等设备占用,会出现冲突。
我这里选择COM10跟COM11 点击Add virtual pair在左边就可以看到建立的虚拟串口。
在此电脑----右键----管理----设备管理器->端口中查看是否新加了两个端口:
安装过程一直点next即可,安装完成之后破解一下(输一下密钥,很简单),软件界面如下图所示。
状态框:
单击Setup----Read/Write Definition… 或者按F8进行参数设置,会弹出参数设置对话框。
Slave ID为要访问的Modbus从机的地址,
Function 功能码的选择,
Address 为寄存器起始地址,根据功能码的不同,访问地址不同
Quantity:为访问寄存器个数,
Scan Rate为读取数据周期,轮询发送,单位毫秒,
Modbus协议同时规定了二十几种功能码,但是常用的只有8种,用于对存储区的读写,如下表所示:
功能码 | 功能说明 |
---|---|
01H | 读取输出线圈 |
02H | 读取输入线圈 |
03H | 读取保持寄存器 |
04H | 读取输入寄存器 |
05H | 写入单线圈 |
06H | 写入单寄存器 |
0FH | 写入多线圈 |
10H | 写入多寄存器 |
当然我们用的最多的就是03和06 一个是读取数据,一个是修改数据。
关于功能码以及寄存器地址
看这篇讲解原理的文章:
详解Modbus通信协议—清晰易懂
点击Display可以设置数据的显示方式,默认为Signed方式(16进制无符号二进制),数据范围为-32768~32767
点击 Connection -> Connect或者按“F3”进行连接
端口主从机分别选择我们虚拟出来的com10和com11端口,其他选项如波特率9600,比特位8,校验位1,无等价位等可以保持不变,然后点击确定进行连接,未连接成功窗口第二行会给出提示信息。
这里我们等从机设置完成再进行连接
修改寄存器值(06或16功能码时生效):
在主窗口寄存器地址上双击鼠标,弹出修改对话框,如下图:
安装过程一直点next即可,安装完成之后破解一下(输一下密钥,很简单),软件界面如下图所示。
点击Setup----slave definition 设置从机数据
点击 Connection -> Connect或者按“F3”进行连接
要注意的一个区别是从机这里的Function 是4个存储区
Modbus协议规定了4个存储区 分别是0 1 3 4区 其中1区和4区是可读可写,1区和3区是只读。
区号 | 名称 | 读写 | 地址范围 |
---|---|---|---|
0区 | 输出线圈 | 可读可写布尔量 | 00001-09999 |
1区 | 输入线圈 | 只读布尔量 | 10001-19999 |
3区 | 输入寄存器 | 只读寄存器 | 30001-39999 |
4区 | 保持寄存器 | 可读可写寄存器 | 40001-49999 |
和主机部分基本一致,不再阐述,就是要注意主机如果选择COM10 从机就要选择COM11
双击从机寄存器数据框,即可修改寄存器数据
查看通讯数据帧:
点击“Display”----“Communicatio”,可以调出串口收发数据帧监视信息对话框,用来查看分析收发的数据帧。如下图所示:
如果是从机 Rx为接收到的主机消息帧
Tx为发送到的主机数据
我们可以对数据进行分析
1、主机对从机读数据操作
主机发送报文格式如下:
从站地址 | 功能码 | 起始(高) | 起始(低) | 数量(高) | 数量(低) | 校验 |
---|---|---|---|---|---|---|
0x01 | 0x03 | 0x00 | 0x00 | 0x00 | 0x0A | 0x62 0x67 |
含义:
0x01:从机的地址
0x03:查询功能,读取从机寄存器的数据
0x00 0x00: 代表读取的起始寄存器地址.说明从0x0000开始读取.
0x00 0x0A: 查询的寄存器数量为0x000A(10)个 Modbus把数据存放在寄存器中,通过查询寄存器来得到不同变量的值,一个寄存器地址对应2字节数据; 寄存器地址对应着从机实际的存储地址
0x62 0x67: 循环冗余校验 CRC
从机回复报文格式如下:
| 从站地址 | 功能码 | 字节计数 | 字节1 |字节N | 校验 |
|–|–|-|-|-|-|-|
| 0x01 | 0x03| 0x14| 0x00 …| … 0x00| 0x17| 0xF8 0x4A |
含义:
0x01:从机的地址
0x03:查询功能,读取从机寄存器的数据
0x14: 返回字节数为14个
0x00… 0x00:寄存器的值
0x62 0x67: 循环冗余校验 CRC
从机修改寄存器值,主机接收也会改变 功能码03
主机修改寄存器值,从机寄存器值会改变 功能码06
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