英创信息技术WinCE下的Modbus主控通讯协议软件概述

Modbus 协议是一种已广泛应用于当今工业控制领域的通用通讯协议。通过此协议，控制器相互之间、或控制器经由网络（如以太网）可以和其它设备之间进行通信。Modbus 协议使用的是主从通讯技术，即由主设备主动查询和操作从设备。一般将主控设备方所使用的协议称为Modbus Master，从设备方使用的协议称为Modbus Slave。典型的主设备包括工控机和工业控制器等；典型的从设备如PLC可编程控制器等。Modbus通讯物理接口可以选用串口（包括RS232和RS485），也可以选择以太网口。其通信遵循以下的过程：

1、主设备向从设备发送请求；

2、从设备分析并处理主设备的请求，然后向主设备发送结果；

3、如果出现任何差错，从设备将返回一个异常功能码。

英创公司提供的ARM9嵌入式主板系列产品，均带有丰富的串口、网络资源，同时具有强大的处理能力，非常适用于作为Modbus 主设备的开发应用，为了加快做这类应用的开发速度，英创公司特推出WinCE下的Modbus主控软件，该软件的是以C函数加静态LIB库的形式提供给客户。主要特征如下：

·非常适用于实时的工业应用，特别可以广泛应用于对于PLC的控制。

·可以支持基于串口的Modbus 协议或者基于TCP的Modbus 协议。

·支持RTU传输模式。

·支持大多数的Modbus功能码操作，包括对线圈、离散开关输入的位操作，以及对寄存器的字节操作。

·支持广播地址。

·可以获取通讯中传输协议的错误代码的详细信息。

为了方便应用程序的使用，对不同的通讯介质保持一致的代码形式，英创所提供的ModBus主控软件包的API函数可以同时支持基于串口和TCP的Modbus Master协议，应用程序只需要在调用初始化函数时，用不同参数区分即可。有关Modbus通讯的具体使用方法，请参考Modbus标准文献以及被控设备的通讯接口数据手册。以下介绍英创Modbus主控软件的相关API函数，各个函数的定义如下：

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描述：通过串口或者网络TCP打开ModBus协议，连接到ModBus设备。对于串口方式，通过该函数打开串口，并设置相应串口的通讯参数，以满足数据和控制命令的通讯；对于TCP方式，通过该函数和ModBus设备建立基于Socket方式的TCP连接，利用该连接进行数据和控制命令的通讯。

输入参数 lpPortName：

该参数为TCHAR类型的字符串，该字符串中包含了打开ModBus协议的需

要设置的通讯参数信息。对于串口模式和TCP两种模式分别采用不同的格式

的字符串。

（1）串口模式：

字符串必须以COM作为开头，后面再带上需要设置的串口通讯参数。格式为：

COMIdx:baudRate-dataBits-stopBits-parity

其中Idx为串口序号，‘：’ 后为串口通讯参数，各个通讯参数均用整型数据来表示，依次为波特率、数据位、停止位、校验位，校验位 0-无校验 1-奇校验 2-偶校验。

如COM3作为通讯的协议口，波特率：9600bps、8为数据位、1个停止位、无校验。其格式如下：

_T（ ‘COM3:9600-8-1-0’ ）;

也可以直接就用 _T（ ‘COM3’ ）来表示，表明串口所用的为缺省参数：波特率 9600bps 数据位 8 停止位 1 无奇偶校验。

（2） TCP模式：

字符串以IP地址作为开头，‘：’后为指定TCP连接的特殊端口号，ModBus协议中缺省端口为502。如果不需要指定特殊端口，可以不带此参数。格式如：

_T（ ‘192.168.201.178’ ），使用端口号为502;

返回值 = NULL： 连接ModBus设备失败。

！= NULL： 连接ModBus设备成功，并返回相应的操作句柄。

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（1） HANDLE mbusMaster_OpenPortProtocol（ LPCTSTR lpPortName ）;

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功能描述： 关闭ModBus设备连接，同时释放使用的系统资源。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

返回值 = FALSE： 关闭操作失败。

= TRUE： 关闭操作成功。

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（2） BOOL mbusMaster_ClosePortProtocol（ HANDLE hPort ）;

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功能描述： 设置ModBus通讯的超时时间，单位为毫秒。并返回实际设置的超时时间。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

milliseconds： ModBus通讯超时时间，单位为毫秒。

返回值 《 0： 操作失败。

》 0： 实际设置的超时时间。

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（3） int mbusMaster_SetTimeout（ HANDLE hPort， int milliseconds ）;

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功能描述： 读取ModBus从机设备的线圈值，实现ModBus功能码1。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要读取线圈的起始值，其范围为： 1～0x10000

bitArr： 存放读取线圈数据的数组

refCnt： 需要读取的线圈数量，其范围为： 1～2000

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（4） int mbusMaster_ReadCoils（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 读取ModBus从机设备离散量的输入值，实现ModBus功能码2。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要读取离散量的起始值，其范围为： 1～0x10000

bitArr： 存放读取离散量输入数据的数组

refCnt： 需要读取的离散量数量，其范围为： 1～2000

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（5） int mbusMaster_ReadInputDiscretes（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： ModBus从机设备的单个线圈的写入操作，实现ModBus功能码5。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

bitAddr： 需要操作的线圈地址，其范围为： 1～0x10000

bitVal： 写入线圈的值， 1-置位（ON） 0-清（OFF）

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（6） int mbusMaster_WriteCoil（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 bitAddr， int bitVal ）;

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功能描述： ModBus从机设备的多个线圈的写入操作，实现ModBus功能码15。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要设置的线圈起始值，其范围为： 1～0x10000

bitArr： 需要设置线圈数据的数组

refCnt： 需要设置的线圈数量，其范围为： 1～800

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（7） int mbusMaster_ForceMultipleCoils（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， int bitArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 读取ModBus从机设备多个寄存器值，实现ModBus功能码3。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要读取寄存器的起始值，其范围为： 1～0x10000

regArr： 存放读取寄存器值的数组

refCnt： 需要读取的寄存器数量，其范围为： 1～125

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（8） int mbusMaster_ReadMultipleRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt ）;

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功能描述： 读取ModBus从机设备输入寄存器值，实现ModBus功能码4。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要读取输入寄存器的起始值，其范围为： 1～0x10000

regArr： 存放读取输入寄存器值的数组

refCnt： 需要读取的输入寄存器数量，其范围为： 1～125

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（9） int mbusMaster_ReadInputRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： ModBus从机设备多个寄存器的写操作，实现ModBus功能码16。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

startRef： 需要读取寄存器的起始值，其范围为： 1～0x10000

regArr： 需写入寄存器值的数组

refCnt： 需要操作的寄存器数量，其范围为： 1～100

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（10） int mbusMaster_WriteMultipleRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 startRef， UINT16 regArr［］， UINT16 refCnt）;

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功能描述： 对ModBus从机设备单个寄存器的写操作，实现ModBus功能码6。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

regAddr： 需要操作寄存器的地址，其范围为： 1～0x10000

regVal： 需写入寄存器的值

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（11） int mbusMaster_WriteSingleRegister（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 regAddr， UINT16 regVal ）;

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功能描述： 对ModBus从机设备屏蔽写寄存器，实现ModBus功能码22。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

regAddr： 需要操作寄存器的地址，其范围为： 1～0x10000

andMask： 屏蔽写与数据

orMask： 屏蔽写或数据

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（12） int mbusMaster_MaskWriteRegister（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 regAddr， UINT16 andMask， UINT16 orMask）;

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功能描述： 对ModBus从机设备读写多个寄存器操作，实现ModBus功能码23。

输入参数 hPort： 连接ModBus设备返回的有效操作句柄。

slaveAddr： ModBus从机设备的地址，地址范围为： 1～255

readRef： 需要读取多个寄存器的起始值，其范围为： 1～0x10000

readArr： 存放读取寄存器值的数组

readCnt： 需要读取的寄存器数量，其范围为： 1～125

writeRef： 需要写入多个寄存器的起始值，其范围为： 1～0x10000

writeArr： 写入寄存器值的数组

writeCnt： 需要写入的寄存器数量，其范围为： 1～125

返回值 ！= 0： 该功能操作失败，返回值为相应的出错代码。

= 0： 该功能操作成功。

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（13） int mbusMaster_ReadWriteRegisters（ HANDLE hPort， UCHAR slaveAddr， UINT16 readRef， UINT16 readArr［］，UINT16 readCnt，UINT16 writeRef，

UINT16 writeArr［］， UINT16 writeCnt）;

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功能描述： 获取ModBus软件包的版本信息。

返回值 ： TCHAR类型的字符串，为ModBus软件包的版本信息。

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（14） TCHAR * mbusMaster_GetPackageVersion（ ）;

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功能描述： 根据错误代码获取错误文本信息。

返回值 ： TCHAR类型的字符串，为错误文本信息。

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（15） TCHAR * mbusMaster_GetErrorText（ int errCode ）;