标准modbus协议文本.doc
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1、ISCS与子接口协议版本:V 1.1南京南瑞集团公司- 8 -ISCS与子系统接口协议修订记录版本日期起草审阅交叉审阅备注V1.02010-07-27陆艮峰初稿1 通信接口 基于以太网的MODBUS TCP/IP协议ISCS系统的FEP(前端处理器)配置为主机,子系统的通讯设备配置为从机。ISCS系统每500ms向子系统 发送一次轮询报文。2 MODBUS TCP/IP 协议2.1 协议概述MODBUS TCP/IP协议在应用层采用MODBUS信息定义,在传输层和网络层采用TCP/IP,用于以太网通讯。MODBUS TCP/IP协议和OSI各层之间的对应关系由下图表示:(图片来源于MODBUS
2、.org:参考OSI模型的应用层模型)19世纪70年代MODBUS协议初次发布,至今已经在工业自动化领域广泛应用。MODBUS协议获取简便(访问),且便于实现。MODBUS协议本身没有变化,但对报文的发送方式和速率作了改变,以满足工业应用的实时性需求。MODBUS/TCP由此产生。MODBUS TCP/IP就是简单地将MDOBUS帧嵌入到TCP帧中。TCP/IP的请求/应答机制能和MODBUS本身的主/从机制很好的配合工作。2.2 报文格式组成(标准MODBUS TCP/IP)报文格式组成:报头功能码数据报头描述:字段客户端服务端事务标识由客户端初始化服务端从接收到的请求中拷贝协议标识由客户端
3、初始化服务端从接收到的请求中拷贝长度由客户端初始化服务端初始化 (应答)单元标识由客户端初始化服务端从接收到的请求中拷贝事务标识:用于事务配对。MODBUS服务端在应答时拷贝来自客户端请求的事务标识。请求和应答通过事务标识相对应。因此,在同一时间,TCP连接的事务标识必须是唯一的。有几种方式应用事务标识。比如简单计数“TCP顺序号”,每次请求时加1。协议标识:用于系统内的多元标识。MODBUS协议用0标识。长度:长度字段以字节计数,包括单元标识和数据字段。单元标识: 该字段用于系统内路由。其典型应用为请求和服务器应答报文返回值在该字段值必须相同。在某些情况下,单元标识携带远程设备的MODBUS
4、从机地址。但在TCP/IP层,MODBUS服务端用其IP地址寻址,因此MODBUS单元标识就没有实际意义。此时该字段值为0xFF。顺序号的应用: 对于每个信息,MODBUS MASTER (ISCS FEP) 会给MODBUS SLAVE (子系统)初始化/制造顺序号; MODBUS SLAVE (子系统)的响应信息应使用从MODBUS MASTER (ISCS FEP)发出的相同的顺序号; ISCS FEP应确认从子系统收到的顺序号与之前发送给子系统的顺序号相同;ISCS FEP增加顺序号数值的原则: 顺序号应用两个字节来储存; 顺序号的范围应是(0-65535)或(0x0000 to 0x
5、FFFF); 顺序号的初始数值应是0; 对于每个发出的信息,包括用于正常轮询、故障轮询、重试信息或控制,ISCS FEP应把顺序号数值增加1; 如果ISCS FEP发现子系统的响应信息的顺序号有错误,应不理会该信息,并宣布通讯状态欠佳。2.3 报文详述本文中定义的寄存器地址将根据子系统供应商最终提供的IO点类表作相应的修改。2.3.1 功能码0x04(读输入寄存器)例如:ISCS向子系统发送查询帧,获取子系统设备状态:Description 描述Size(Byte)长度(字节)Definition含义Header报头Transaction Identifier 事务标识2TCP SEQUENC
6、E NUMBER TCP 顺序号Protocol Identifier协议标识20x0000(Modbus Tcp为0)Length长度20x0006Unit Identifier单元标识10xFF (Modbus Tcp总为0xFF)Modbus DataModbus数据Function Code功能码10x04Starting Address起始地址20x XXXX (根据实际情况定义)Number of Registers寄存器数量2N(最大为125个寄存器)子系统向ISCS返回响应Description描述Size(Byte)长度(字节)Definition含义Header报头Tran
7、saction Identifier 事务标识2TCP 顺序号(从客户端请求中拷贝)Protocol Identifier协议标识20x0000(从客户端请求中拷贝)Length长度22*N+3Unit Identifier 单元标识10xFFModbus DataModbus数据Function Code 功能码10x04Byte Count 字节个数12*N(N最大为125个寄存器)子系统发送到ISCS的数据如果超过125个寄存器,ISCS可以轮询多次。Data (as requested)请求的数据2*N0xXXXX(根据实际点表定义)注:本表中N、X出现的部分将根据实际点表定义。2.3
8、.2 功能码0x10(预置多寄存器)例如:ISCS向子系统发送信息:Description 描述Size(Byte)长度(字节)Definition含义Header报头Transaction Identifier 事务标识2TCP SEQUENCE NUMBER TCP 顺序号Protocol Identifier 协议标识20x0000Length 长度22*N+7(最大为125个寄存器)Unit Identifier 单元标识10xFFModbus DataModbus数据Function Code 功能码10x10Write Starting Address 写起始地址20x XXXX(
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