ABB產(chǎn)品的Modbus協(xié)議應(yīng)用ModbusModbus協(xié)議是MODICOM公司開發(fā)的一個為很多廠商支持的開放規(guī)約，是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過何種網(wǎng)絡(luò)(常用的通訊網(wǎng)絡(luò)有串行總線和以太網(wǎng))進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設(shè)備的過程，如果回應(yīng)來自其它設(shè)備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。串行通訊標準RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標準，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標準，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時），并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標準。EIA于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為TIA/EIA-485-A標準。由于EIA提出的建議標準都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習慣將上述標準以RS作前綴稱謂。RS232、RS422、RS485接口標準RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（ElectronicIndustryAssociation）制定的一種串行物理接口標準。RS-232-C總線標準設(shè)有25條信號線，常用9針口。對于一般雙工通信，僅需一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。通訊距離受電纜電容及共地噪聲的影響最多15米。RS-232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計的，其驅(qū)動器負載為3～7kΩ。接線原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連，彼些交叉，信號地對應(yīng)相接。接線管腳圖RS422與RS485RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標準，是RS-232的改進。EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，即TIA/EIA-485-A標準。RS422與RS485數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為BRS485兩線制接法RS-422與RS-485的網(wǎng)絡(luò)安裝注意要點RS-422可支持10個節(jié)點，RS-485支持32個節(jié)點，因此多節(jié)點構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)拓撲一般采用終端匹配的總線型結(jié)構(gòu)，不支持環(huán)形或星形網(wǎng)絡(luò)。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)注意如下幾點：1．采用一條雙絞線電纜作總線，將各個節(jié)點串接起來，從總線到每個節(jié)點的引出線長度應(yīng)盡量短，以便使引出線中的反射信號對總線信號的影響最低。2．應(yīng)注意總線特性阻抗的連續(xù)性，在阻抗不連續(xù)點就會發(fā)生信號的反射。下列幾種情況易產(chǎn)生這種不連續(xù)性：總線的不同區(qū)段采用了不同電纜，或某一段總線上有過多收發(fā)器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到總線。RS-422與RS-485傳輸線上匹配電阻對RS-422與RS-485總線網(wǎng)絡(luò)一般要使用終接電阻進行匹配。但在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。匹配原則：當信號的轉(zhuǎn)換時間（上升或下降時間）超過電信號沿總線單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。實際應(yīng)用：RS-422在總線電纜的遠端并接電阻，RS-485則應(yīng)在總線電纜的開始和末端都需并接終接電阻。終接電阻一般在RS-422網(wǎng)絡(luò)中取100Ω，在RS-485網(wǎng)絡(luò)中取120Ω。比較省電的匹配方式利用一只電容C隔斷直流成分可以節(jié)省大部分功率。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進行折衷。利用二極管的鉗位作用能迅速削弱反射信號，達到改善信號質(zhì)量的目的RS-422與RS-485的接地問題很多情況下，連接RS-422、RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。而忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻埋下了隱患。對整個RS-422或RS-485網(wǎng)絡(luò)，必須有一條低阻的信號地將兩個接口的工作地連接起來，使共模干擾電壓被短路。這條信號地可以是額外的一條線（非屏蔽雙絞線），或者是屏蔽雙絞線的屏蔽層。這是最通常的接地方法。一在ModBus網(wǎng)絡(luò)上傳輸標準的ModBus口是使用RS-232C兼容串行接口，它定義了連接口的針腳、電纜、信號位、傳輸波特率、奇偶校驗。通信使用主—從技術(shù)，即僅一設(shè)備（主設(shè)備）能初始化傳輸（查詢）。其它設(shè)備（從設(shè)備）根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。從設(shè)備回應(yīng)消息也由Modbus協(xié)議構(gòu)成，包括確認要行動的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和一錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生一錯誤，或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令，從設(shè)備將建立一錯誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。二在其它類型網(wǎng)絡(luò)上傳輸在其它網(wǎng)絡(luò)上，控制器使用對等技術(shù)通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨的通信過程中，控制器既可作為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。提供的多個內(nèi)部通道可允許同時發(fā)生的傳輸進程。在消息位，Modbus協(xié)議仍提供了主—從原則，盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是“對等”。如果一控制器發(fā)送一消息，它只是作為主設(shè)備，并期望從從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣，當控制器接收到一消息，它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器三查詢—回應(yīng)周期四兩種傳輸方式所選的ASCII或RTU方式僅適用于標準的Modbus網(wǎng)絡(luò)，它定義了在這些網(wǎng)連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃唬约皼Q定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。其它網(wǎng)絡(luò)上（象TCP和ModbusPlus）Modbus消息被轉(zhuǎn)成與串行傳輸無關(guān)的幀。五RTU模式當控制器設(shè)為在Modbus網(wǎng)絡(luò)上以RTU（遠程終端單元）模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)包含兩個4Bit的十六進制字符。代碼系統(tǒng)：a.8位二進制，十六進制數(shù)0...9，A...F；b.消息中的每個8位域都是一個字節(jié)，兩個十六進制字符組成；每個字節(jié)的位：a.1個起始位；b.8個數(shù)據(jù)位，最小的有效位先發(fā)送；c.1個奇偶校驗位，無校驗則無；d.1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時）；錯誤檢測域：CRC(循環(huán)冗長檢測)；典型ModbusRTU幀結(jié)構(gòu)地址域包含8Bit，地址范圍是1...247（十進制）主設(shè)備通過將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域來選通從設(shè)備。當從設(shè)備發(fā)送回應(yīng)消息時，它把自己的地址放入回應(yīng)的地址域中，以便主設(shè)備知道是哪一個設(shè)備作出回應(yīng)功能代碼域包含了8Bits，范圍是十進制的1...255。消息從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備時，功能代碼域?qū)⒏嬷畯脑O(shè)備需要執(zhí)行哪些行為。從設(shè)備回應(yīng)時，它使用功能代碼域來指示是正?；貞?yīng)(無誤)還是有某種錯誤發(fā)生（稱作異議回應(yīng)）。數(shù)據(jù)域是由兩個十六進制數(shù)集合構(gòu)成的，范圍00...FF，從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息：從設(shè)備必須用于進行執(zhí)行由功能代碼所定義的所為。這包括了象不連續(xù)的寄存器地址，要處理項的數(shù)目，域中實際數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器（功能代碼03），數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器（功能代碼10十六進制），數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。錯誤檢測域的內(nèi)容是通過對消息內(nèi)容進行循環(huán)冗長檢測方法得出的。CRC域附加在消息的最后，添加時先是低字節(jié)然后是高字節(jié)。ModbusRTU幀傳輸過程傳輸?shù)牡谝粋€域是設(shè)備地址。可以使用的傳輸字符是十六進制的0...9，A...F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測網(wǎng)絡(luò)總線，包括停頓間隔時間內(nèi)。當?shù)谝粋€域（地址域）接收到，每個設(shè)備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個傳輸字符之后，一個至少3.5個字符時間的停頓標定了消息的結(jié)束。一個新的消息可在此停頓后開始。整個消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過1.5個字符時間的停頓時間，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于3.5個字符時間內(nèi)接著前個消息開始，接收的設(shè)備將認為它是前一消息的延續(xù)。這將導致一個錯誤，因為在最后的CRC域的值不可能是正確的。RTU字符幀傳輸時位的序列是：有奇偶校驗無奇偶校驗錯誤檢測方法標準的Modbus串行網(wǎng)絡(luò)采用兩種錯誤檢測方法。奇偶校驗對每個字符都可用例如RTU字符幀中包含以下8個數(shù)據(jù)位：11000101整個“1”的數(shù)目是4個。如果便用了偶校驗，幀的奇偶校驗位將是0，便得整個“1”的個數(shù)仍是4個。如果便用了奇校驗，幀的奇偶校驗位將是1，便得整個“1”的個數(shù)是5個。CRC域檢測了整個消息的內(nèi)容。CRC域是兩個字節(jié)，包含一16位的二進制值。它由傳輸設(shè)備計算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計算收到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。計算CRC碼的步驟1---預(yù)置16位寄存器為十六進制FFFF（即全為1）。稱此寄存器為CRC寄存器2---把第一個8位數(shù)據(jù)與16位CRC寄存器的低位相異或，把結(jié)果放于CRC寄存器；3---把寄存器的內(nèi)容右移一位(朝低位)，用0填補最高位，檢查最低位；4---如果最低位為0：重復第3步(再次移位);如果最低位為1：CRC寄存器與多項式A001（1010000000000001）進行異或；5---重復步驟3和4，直到右移8次，這樣整個8位數(shù)據(jù)全部進行了處理6---重復步驟2到步驟5，進行下一個8位數(shù)據(jù)的處理7---最后得到的CRC寄存器即為CRC碼ACS550內(nèi)置標準Modbus的連接RS485標準傳輸速率：1.2-76.8kbit/sACS550–Modbus參數(shù)設(shè)置98.02STDModbus：激活標準ModbusGroup53Modbus通訊設(shè)置53.01EFBPROTOCOLID(EFB辨識)現(xiàn)場總線協(xié)議和程序版本 xx=協(xié)議ID，YY=程序版本。53.02EFBSTATIONID(EFB站號)53.03EFBBAUDRATE(EFB波特率）53.04EFBPARITY(EFB校驗)

總線中所有站點的奇偶校驗一致0=8N1–8位，無校驗，一個停止位。1=8N2–8位，無校驗，兩個停止位。2=8E1–8位，偶校驗，一個停止位。3=8O1–8位，奇校驗，一個停止位。53.05EFBCTRLPROFILE

(EFB控制通訊配置文件)0=ABBDRVLIM–控制字/狀態(tài)字的操作符合ABB傳動協(xié)議，與ACS400相同。1=DCUPROFILE–控制字/狀態(tài)字的操作符合32位DCU協(xié)議。2=ABBDRVFULL–控制字/狀態(tài)字的操作符合ABB傳動協(xié)議，與ACS600/800相同。53.06EFBOKMESSAGES(EFB好信息)53.07EFBCRCERRORS(EFBCRC錯誤)53.08EFBUARTERRORS(EFBUART錯誤)53.09EFBSTATUS(EFB狀態(tài))0=IDLE(空閑)–EFB協(xié)議已配置，但沒有接收到任何信息。1=EXEC.INIT(初始化)–EFB正在初始化。2=TIMEOUT(超時)–網(wǎng)絡(luò)主機和EFB通訊中出現(xiàn)超時故障。3=CONFIGERROR(配置出錯)–EFB配置出錯。4=OFF-LINE(離線)–EFB離線。5=ON-LINE(在線)–EFB在線。6=RESET(復位)–EFB正在進行硬件復位。7=LISTENONLY(只接收狀態(tài))–EFB在只接收狀態(tài)。ACS550–Modbus參數(shù)設(shè)置ACS550–Modbus參數(shù)設(shè)置53.10~53.17定義映射到Modbus保持寄存器40005～40012的參數(shù)的地址（XXYY，XX＝參數(shù)組號，YY＝參數(shù)在組中的序號）53.18保存最近的異常碼53.19ABBDrives配置文件的控制字53.20ABBDrives配置文件的狀態(tài)字53組參數(shù)改變后需要重新上電激活A(yù)CS550–Modbus尋址4xxxx保持寄存器映射40001～40099映射到傳動控制和實際值Ps:40001~40004為固定映射，無需連接ACS550–Modbus尋址ACS550–Modbus異常碼40101～49999映射到傳動參數(shù)0101～9999。如果寄存器的地址不對應(yīng)傳動參數(shù)，那么該寄存器地址無效。如果試圖對參數(shù)地址以外的寄存器進行讀寫，那么Modbus接口會向控制器返回一個異常碼。Modbus通訊連接ACS550設(shè)置AC800M配置AC800M硬件配置端口選擇：COM3總線參數(shù)配置

主站參數(shù)配置載入MODBUS通訊庫通訊功能塊說明模塊名稱參數(shù)配置舉例通訊例程ACS510–現(xiàn)場總線控制EFB內(nèi)置現(xiàn)場總線(X1：28～X1：32)StandardModbusFBA外置現(xiàn)場總線(R-系列現(xiàn)場總線適配器）Profibus(RPBA-01)DeviceNet(RDNA-01)ControlNet(RCNA-01)LonWorks(RLON-01CANOpen(RCAN-01)ACS510內(nèi)置現(xiàn)場總線－標準ModbusACS510–Modbus總線連接ACS510內(nèi)置標準Modbus的連接推薦電纜Belden9842–波阻抗為120?的雙絞雙屏蔽線用一對屏蔽雙絞線連接RS485鏈路,A(-)/B(+)另一對雙絞線中的一根導線接到邏輯地(端子31)不要將RS485網(wǎng)絡(luò)在任何點直接接地。使用網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備上的接地端子將各設(shè)備接地任何一個接地導線都不應(yīng)該構(gòu)成一個環(huán)路，并且所有設(shè)備應(yīng)該接到一個公共地上ACS510–Modbus總線連接將RS485通訊鏈路接入一個鏈式總線中，無支路為了減小網(wǎng)絡(luò)中的干擾，在網(wǎng)絡(luò)兩端用120?的電阻來作為RS485網(wǎng)絡(luò)的終端電阻。使用DIP開關(guān)來連接或斷開終端電阻。將電纜的屏蔽層接到傳動。一個ACS510串口的輸入和輸出電纜一根的屏蔽層接到端子28上，另一根的屏蔽層接到端子32上。不要將輸入和輸出電纜的屏蔽層接到同一個端子上，接到同一端子會使屏蔽層構(gòu)成一個回路ACS510–Modbus參數(shù)設(shè)置98.02STDModbus：激活標準ModbusGroup53Modbus通訊設(shè)置53.01EFBPROTOCOLID(EFB辨識)現(xiàn)場總線協(xié)議和程序版本 xx=協(xié)議ID，YY=程序版本。53.02EFBSTATIONID(EFB站號)53.03EFBBAUDRATE(EFB波特率）1.2~76.8kbits/s53.04EFBPARITY(EFB校驗)總線中所有站點的奇偶校驗一致0=8N1–8位，無校驗，一個停止位。1=8N2–8位，無校驗，兩個停止位。2=8E1–8位，偶校驗，一個停止位。3=8O1–8位，奇校驗，一個停止位。53.05EFBCTRLPROFILE(EFB控制通訊配置文件)0=ABBDRVLIM–控制字/狀態(tài)字的操作符合ABB傳動協(xié)議，與ACS400相同。1=DCUPROFILE–控制字/狀態(tài)字的操作符合32位DCU協(xié)議。2=ABBDRVFULL–控制字/狀態(tài)字的操作符合ABB傳動協(xié)議，與ACS600/800相同。ACS510–Modbus參數(shù)設(shè)置53.06EFBOKMESSAGES(EFB好信息)53.07EFBCRCERRORS(EFBCRC錯誤)53.08EFBUARTERRORS(EFBUART錯誤)53.09EFBSTATUS(EFB狀態(tài))0=IDLE(空閑)–EFB協(xié)議已配置，但沒有接收到任何信息。1=EXEC.INIT(初始化)–EFB正在初始化。2=TIMEOUT(超時)–網(wǎng)絡(luò)主機和EFB通訊中出現(xiàn)超時故障。3=CONFIGERROR(配置出錯)–EFB配置出錯。4=OFF-LINE(離線)–EFB離線。5=ON-LINE(在線)–EFB在線。6=RESET(復位)–EFB正在進行硬件復位。7=LISTENONLY(只接收狀態(tài))–EFB在只接收狀態(tài)。ACS510–Modbus參數(shù)設(shè)置53.10~53.17定義映射到Modbus保持寄存器40005～40012的參數(shù)的地址（XXYY，XX＝參數(shù)組號，YY＝參數(shù)在組中的序號）53.18保存最近的異常碼53.19~53.20ABBDrive配置文件的控制字和狀態(tài)字Group10傳動起停/反向控制Group11傳動外部給定值53組參數(shù)改變后需要重新上電激活A(yù)CS510–Modbus參數(shù)設(shè)置Group14繼電器控制讀取繼電器狀態(tài)ACS510–Modbus參數(shù)設(shè)置Group15模擬輸出（AO）控制Group40PID調(diào)節(jié)器給定值A(chǔ)CS510–Modbus參數(shù)設(shè)置其它傳動運行參數(shù)設(shè)置和通訊故障設(shè)置ACS510–Modbus參數(shù)值換算比例外部給定值REF1REF2實際值換算ACS510–Modbus功能碼ACS510支持的Modbus功能代碼ACS510–Modbus尋址Modbus的尋址空間和各個尋址空間支持的功能碼ACS510–Modbus尋址0xxxx參考集–Modbus線圈ACS510–Modbus尋址1xxxx映射–Modbus離散輸入3xxxx映射–Modbus輸入ACS510–Modbus尋址4xxxx保持寄存器映射40001～40099映射到傳動控制和實際值40101～49999映射到傳動參數(shù)0101～9999。如果寄存器的地址不對應(yīng)傳動參數(shù)，那么該寄存器地址無效。如果試圖對參數(shù)地址以外的寄存器進行讀寫，那么Modbus接口會向控制器返回一個異常碼。ACS510–Modbus尋址ACS510–Modbus異常碼ACS510–Modbus數(shù)據(jù)幀0065=101ACS510–Modbus數(shù)據(jù)幀請求（Request）：從站號為72的從機的102參數(shù)開始讀取3個參數(shù)值4803006500031B80(CRC＝801B)0100100000000011000000000110010100000011100000000000000000011011ACS510–Modbus數(shù)據(jù)幀應(yīng)答（Response）：站號為72的從機從102參數(shù)開始返回6個字節(jié)3個參數(shù)值48030602E100FA000CE726(CRC＝26E7)0100100000000011000001100000001000000000000000001110000111111010000011000010011011100111RMBA-01>>ACS800~ConnectionSlot1ofACS800DifferentwiththeManual!!!RMBA-01>>ACS800~ConnectionTwo-wireconnectionThree-wireconnection(preferredpractice)RMBA-01>>ACS800~ParameterSetting98.02:StandardModbus98.07:ABBDRIVESGroup5252.01StationNumber:1-24752.02BaudRate:600,1200,2400,4800,9600,19200bit/s52.03Parity:ODD,EVEN,None1stopbit,None2StopbitResetACS80010.01EXT1START/STOP/DIR:COMM.CW(10.02EXT2)11.03EXTREF1SELECT:COM.REF(11.06EXT2) REF1:20000~1500rpmor50Hz REF2:10000~100%(Torque)20000~100%(Speed)RMBA-01>>ACS800~ParameterMappingTheregisteraddresseswhicharenotallocatedtoanydriveparameterordatasetareinvalid.Noreadsorwritesareallowedfortheseaddresses.Ifthereisanattempttoreadorwriteoutsidetheparameteraddresses,theModbusinterfacewillreturnanexceptioncodetothecontroller.RMBA-01>>ACS800~ExceptionCodeRMBA-01>>ACS800~FunctionCodeDatasetregistersareupdatedinacyclicinterval.Updatingofparameterregistershappensataslowerinterval.RMBA-01>>ACS800~FaultTrackingRefertotheLEDsanddrivefaultmessageyellowLEDlightsatpower-upandremainslituntilthedrivehasconfiguredthemodule.IftheLEDlightsagainafterasuccessfulconfigurationofthemodule,themodulehasgonetoresetstateduetoe.g.powerloss.RxDgreenLEDblinkseverytimeaModbusmessageisreceivedbytheRMBA-01(independentofthenodeaddresssetting).TheTxDLEDbli