Modbus_Ascii操作手册

概述

Modbus本身是一种信息交换的规范，Modbus Ascii则是透过串口来实现Modbus 的一种方式，因此所有的信息都是通过串口来传输；Modbus协议属于 C/S 架构，Modbus Master可以读写AsciiSlave的地址，实现数据交互；

使用场景

• 设备间数据采集和监控（如PLC与传感器、HMI的连接）。

• 过程自动化中的数据传输。

• 远程监控和控制系统。

整体架构

注： 本手册中用到的中科时代的软件包，均可以从官网的子页面获取。官网提供的版本可能比本手册中提到的版本更高，一般情况下这不会影响您按照本手册的例子执行相应的操作

• Modbus Ascii是透过串口来实现Modbus的一种方式，因此所有讯息是透过串口来传输的，Modbus Master可以对AsciiSlave发送读或者写的指令，AsciiSlave收到指令后会回复确认信息，整个Modbus的沟通建立在一来一回的讯息交换上；

• 下表概述了各个产品组件

安装卸载

安装要求

• 中科时代出厂的工智机；

• 安装DeviceManager.exe (0.0.2.6)软件

安装过程

1、工智机端安装Modbus Master RTE组件

• 运行DeviceManager.exe 软件

• 安装ACP 服务（以工智机（192.168.1.200）为例），选择“在线安装”;
  

• 选择工智机（192.168.1.200），点击“本地”，进入本地安装界面；
  

• 进入工智机设备管理器界面，点击"软件”下拉选择“组件管理”，进入“浏览页面”，选择"modbusmaster"查看安装版本并点击“安装”；
  

• 传输完成，弹窗选择确定安装；安装完成后，选择确认重启组件；

• 安装完成后，本地新增"modbusmaster"组件，
  

2、Metafacture安装library

• 打开Metafacture，点击“工具” -- “库存储”
  

• 点击“安装” -- 选中modbus master的库文件，点击“打开”
  

• 工程中点击“库管理器” -- “添加库” -- 选中modbus库点击“确定”
  

（*注: 工智机端安装ModbusSlave RTE组件以及Library 安装步骤同上）

更新安装

1、工智机端升级ModbusMaster RTE组件

• 运行DeviceManager.exe 软件

• 安装ACP 服务（以工智机（192.168.1.200）为例），选择“在线安装”;
  

• 选择工智机（192.168.1.200），点击“本地”，进入本地安装界面；
  

• 进入工智机设备管理器界面，点击"软件”下拉选择“组件管理”，进入“本地”，选择"modbusmaster"查看安装版本，选择更新版本并点击“更新”；

• 传输完成，弹窗选择确定安装；安装完成后，选择确认重启组件；

• 安装完成后，本地"modbusmaster"为最新版本的组件，

2、Metafacture升级library

• 打开Metafacture，点击“工具” -- “库存储”
  

• 点击“安装” -- 选中新的modbus master的库文件，点击“打开”
  

• 工程中点击“库管理器” -- “添加库” -- 选中新的modbus master库点击“确定”
  

卸载过程

1、工智机端卸载Modbus Master RTE组件

• 工智机上执行命令卸载modbusmaster

• 进入工智机设备管理器->“组件管理界面”->"本地”，选择组件"modbusmaster" 点击“卸载”；
  

• 确认卸载组件且确定重新加载；
  

• 加载完成后，"modbusmaster" 组件被删除；

2、卸载MetaFacture侧的Modbus Master library

• MetaFacture界面点击“工具” -- “库存储”
  

• 对话框中选中安装的modbus master的库，点击“卸载”
  

技术说明

快速启动

本例软、硬件配置

硬件：
1.SX5100工智机 MetaOS V24.08.15_SX5
2.Win10 PC

软件：
1.MetaFacutre V1.0.7.1
2.Modbus slave从站工具

本例实验要求及原理

• 实验要求：按照“安装卸载”部分中的“安装过程”配置完成Modbus Master环境

实验原理

• Metafacture Modbus Ascii站通过串口连接向第三方Modbus Ascii从站发送请求，主要包含：功能码、目标寄存器的地址和数量、写操作时的数据；从站收到请求后先检查数据的合法性，然后执行请求的操作，响应主站请求；

• 上位机和工智机使用EtherNet连接；

• 上位机上，MetaFacture下装工程到工智机。工程中会包含下面的试验操作步骤中的配置；

• 工智机与第三方TCPIP客户端通过串口连接；

本例实验操作步骤

1. 主站配置

1.1主站初始化串口实验步骤如下

• POU中声明区域调用Modbus Master初始化串口功能块

Fb_serialInit          : FB_MBAsciiSerialPortInit;
bhandle: UINT;

• POU中程序区域调用Fb_serialInit

Shell
Fb_serialInit(Execute:=bTEST,
    PortName := '/dev/ttyS6',          //串口号
    BaudRate := 115200,                //串口波特率
    DataBits := 8,
    StopBits := 1,
    Parity := 'N',
    Timeout:= ,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>
handle=> bhandle);

1.2 读多线圈的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master读多线圈功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_readCoils               : FB_MBAsciiReadCoils;
arrReadCoils               : ARRAY [1..10] OF BOOL;

• POU中程序区域调用Fb_readcoils

Shell
Fb_readCoils(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:= 10,                       //读取线圈长度
    pMemoryAddr := ADR(arrReadCoils),
    cbLength := SIZEOF(arrReadCoils),
    MBAddr:=0,                           //读取线圈的起始位置
    Timeout:= ,                          
    UnitID:=1,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_readCoils中的bExecute上升沿执行读取线圈的值

1.3 读取离散输入的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master读离散输入功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_readInputs              : FB_MBAsciiReadInputs;
arrReadInputs              : ARRAY [1..10] OF BOOL;

• POU中程序区域调用Fb_readInputs

Fb_readInputs(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:=10,                        //读取的离散输入长度
    pMemoryAddr := ADR(arrReadInputs),
    cbLength := SIZEOF(arrReadInputs),
    MBAddr:=0,                           //读取离散输入起始位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_readInputs中的bExecute上升沿执行读取离散输入的值；

1.4 读取保持寄存器的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master读保持寄存器功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_readRegs                : FB_MBAsciiReadRegs;
arrReadRegs                : ARRAY [1..10] OF WORD;

• POU中程序区域调用Fb_readRegs

Shell
Fb_readRegs(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:= 10,                      //读取的保持寄存器长度
    pMemoryAddr := ADR(arrReadRegs),
    cbLength := SIZEOF(arrReadRegs),
    MBAddr:=0,                          //读取的保持寄存器起始位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_readRegs中的bExecute上升沿执行读取保持寄存器的值；

1.5 读取输入寄存器的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master读输入寄存器功能块

Fb_readInputRegs(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:= 10,                           //读取的保持寄存器长度
    pMemoryAddr := ADR(arrReadInputRegs),
    cbLength := SIZEOF(arrReadInputRegs),
    MBAddr:=0,                               //读取的保持寄存器起始位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• POU中程序区域调用Fb_readInputRegs

• 工程运行后触发Fb_readInputRegs中的bExecute上升沿执行读取输入寄存器的值；

1.6 写多线圈的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master写多线圈功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_writeCoils              : FB_MBAsciiWriteCoils;
arrWriteCoils              : ARRAY [1..10] OF BOOL;

• POU中程序区域调用Fb_writeCoils

Fb_writeCoils(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:= 10,                       //要写入线圈的长度
    pMemoryAddr := ADR(arrWriteCoils),
    cbLength := SIZEOF(arrWriteCoils),
    MBAddr:=10,                          //要写入的线圈的起始位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,                           //从站的ID
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_writecoils中的bExecute上升沿执行写多线圈的值；

1.7 写多保持寄存器的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master写多保持寄存器功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_writeRegs               : FB_MBAsciiWriteRegs;
arrWriteRegs               : ARRAY [1..10] OF WORD;

• POU中程序区域调用Fb_writeRegs

Fb_writeRegs(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Quantity:= 10,                      //要写入的保持寄存器长度
    pMemoryAddr := ADR(arrWriteRegs),
    cbLength := SIZEOF(arrWriteRegs),
    MBAddr:=10,                         //要写入的保持寄存器的起始位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    BUSY=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_writeRegs中的bExecute上升沿执行写多保持寄存器的值；

1.8 写单线圈的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master写单个线圈功能块

bTEST                      : BOOL ;
Fb_writeSingleCoil         : FB_MBAsciiWriteSingleCoil;
writeSinglecoil            : BOOL:=True;

• POU中程序区域调用Fb_writeSingleCoil

Fb_writeSingleCoil(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Value := writeSinglecoil,     
    MBAddr:=20,                 //写入单线圈的位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    Busy=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_writeSingleCoil中的bExecute上升沿执行写单个线圈；

1.9 写单个保持寄存器的实验步骤如下：

• POU中声明区域调用Modbus Master写单个保持寄存器功能块

Shell
bTEST                      : BOOL ;
Fb_writeSingleReg          : MBAsciiWriteSingleReg;
writeSingleReg             : WORD:=20;

• POU中程序区域调用Fb_writeSingleReg

Fb_writeSingleReg(
handle:= bhandle,
Execute:=bTEST,
    Value := writeSingleReg,
    MBAddr:=20,                //写入保持寄存器的位置
    Timeout:= ,
    UnitID:=1,
    Busy=>,
    Error=>,
    ErrorId=>);

• 工程运行后触发Fb_writeSingleReg中的bExecute上升沿执行写单个保持寄存器；

实验注意点

1、实验中用到的从站COM口以实际为准；

2、实验中使用的从站案例如下：

• Modbus Slave中的从站COM口及串口波特率等配置以实际为准：
  

• 线圈配置21位
  

• 离散输入配置10位
  

• 保持寄存器配置21位
  

• 输入寄存器配置10位
  

功能介绍

主站配置初始化串口

1. 功能块FB_MBAsciiSerialPortInit介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站多线圈

1. 功能块FB_MBAsciiReadCoils介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站输入寄存器

1. 功能块FB_MBAsciiReadInputRegs介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站离散输入

1. 功能块FB_MBAsciiReadInputs介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站保持寄存器

1. 功能块FB_MBAsciiReadRegs介绍
   

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站多线圈

1. 功能块FB_MBAsciiWriteCoils介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站多保持寄存器

1. 功能块FB_MBAsciiWriteRegs介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站单线圈

1. 功能块FB_MBAsciiWriteSingleCoil介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站单保持寄存器

1. 功能块FB_MBAsciiWriteSingleReg介绍

2. 参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置连接32从站

• 使用模拟软件配置32个Ascii从站（各个从站ID配置不一样），参考如下：
  

• 主站工程中配置连接32个从站进行读写操作，测试读写正常