RS485接口、Modbus RTU协议与BT119P通讯实例

RS485接口、Modbus RTU协议与BT119P通讯实例

RS485是一种通用的通讯接口，采用主从通讯方式，即一个主机带多个从机，很多情况下，通讯链路采用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端并联起来。数据信号采用差分传输方式，逻辑“1”以两线间的电压差+（2~6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2~6）V表示。RS485通讯数据最高传输速率为10Mbps，最大距离可以到1200米，最大支持256个结点。

Modbus是一主多从的通讯协议，需要一个设备充当主机（比如电脑、PLC、触摸屏等），从机是可以是各种测量仪表、模块。主机在同一时间内只能向一个从机发送命令，总线上每次只有一个数据进行传输，即主机发送，从机返回，主机不发送，总线就没有数据流。

Modbus的传输模式也分三种：ASCII、RTU、TCP。以常见的Modbus-RTU为例。数据格式如下：

从机地址 ：每个从机都有唯一地址，占用一个字节，范围0~255

命令码： 占用一个地址。

常用命令码介绍：

命令码	功能说明
01H	读输出线圈状态
02H	读入出线圈状态
03H	读保持寄存器
04H	读输入寄存器
06H	写单个寄存器
10H	写多个寄存器

数据： 根据命令码不同，有不同数据。

校验： 在数据传输过程中可能数据会发生错误，CRC检验接收数据是否正确。

分析一下发送和接收的内容：

1：主机对从机读数据

主机发送的数据格式如下：

从机地址	0x01
命令码	0x03
寄存器地址(高)	0x00
寄存器地址（低）	0x01
数量（高）	0x00
数量（低）	0x01
校验	0xD5 0xCA

含义：

0x01：从机地址

0x03：命令码。读从机寄存器地址

0x00 0x01：表示读的寄存器地址从0x0001开始

0x00 0x01；表示连续读取的寄存器数量

0xD5 0xCA：CRC校验码

2：主机对从机写数据

从机地址	0x01
命令码	0x06
寄存器地址(高)	0x00
寄存器地址（低）	0x01
数量（高	0x00
数量（低）	0x64
校验	0xD9 0xE1

含义：

0x01：从机地址

0x06：命令码。写单个寄存器

0x00 0x01：修改的寄存器地址

0x00 0x64：修改的值

0xD9 0xE1：CRC校验码

从机返回数据格式如下：

从机地址	0x01
命令码	0x06
寄存器地址(高)	0x00
寄存器地址（低）	0x01
数量（高	0x00
数量（低）	0x64
校验	0xD9 0xE1

含义：

0x01：从机地址

0x06：命令码。写单个寄存器

0x00 0x01：修改的寄存器地址

0x00 0x64：修改的值

0xD9 0xE1：CRC校验码

从机返回的数据是和主机发送的数据一致，说明写入正确，否则表示出错了。可再写一次。

伯特仪表大部分产品，可以配置RS485通讯模块接口，并支持标准Modbus-RTU通讯协议，下面我们用一台BT119P的温控表作为从机，电脑端利用组态王软件作为主机，来进行二者ModbusRTU通讯的演示案例。

1、电脑端打开组态王KyingView软件，然后新建工程

2、双击设备COM1，配置串口信息，我们配置为：波特率9600，8为数据位，无校验，1个停止位。

3、接下来双击“新建”选项，选择对应设备驱动。这里我们依次选择：设备驱动 -> PLC -> 莫迪康 -> ModbusRTU -> COM。

4、然后根据实际情况，选择对应的串口号，这里我们选择COM3；下一步，设置需要与下位机通讯的地址号，这里我们选择1。之后就直接下一步完成就可以。

5、然后就在软件左侧数据库栏，点击数据词典，双击“新建”，弹出“定义变量”对话框，依次填入对应变量要求。比如我们要读取BT119仪表的测量值，那根据仪表对应的通讯协议地址表可知，测量值的寄存器地址为“30001”，数据变量选择“I/O整型”，数据类型选择“SHORT”，连接设备就选择前面我们建立的设备号“Bt119”。

6、设备和变量都新建完成，接下来我们就要新建画面了。点击左侧文件栏的画面，然后双击“新建”；弹出对话框，画面名称命令为“测量值”，然后下一步就进入组态画面。

7、在工具箱中选择文本，鼠标按住不放，拖入组态画面中，然后双击定义该文本信息。点击“模拟量输出”，然后选择前面我们定义的变量“测量值”，点击确认完成。

8、上位机的配置工作完成后，仪表参数也要相应设置；Add设置为1，表示仪表的从机地址，Baud设置为4，表示采用ModbusRTU通讯协议，波特率为9600，8个数据位，1个停止位，无校验。

9、连接好485通讯线。因为普通电脑没有专门的485接口，这里我们通过485转USB的转换器，来进行电脑与仪表的通讯连接。

10、完成硬件连接和软件的配置之后，通讯准备工作就基本完成，点击电脑端组态王组态界面上的“文件”->”切换的View”之后，主机就以每500ms时间间隔读取仪表的测量值了。由于仪表返回整型数，如果是热电偶、热电阻类非线性测量，分辨率固定为0.1℃，将返回数据除以10即可。如果是线性信号测量，则按仪表dP参数设置，分别除以10（dP=1)、100(dP=2)、1000(dP=3)就可以了。