RS485接口、Modbus RTU協議與BT119P通訊實例

RS485是一種通用的通訊接口，采用主從通訊方式，即一個主機帶多個從機，很多情況下，通訊鏈路采用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端并聯起來。數據信號采用差分傳輸方式，邏輯“1”以兩線間的電壓差+（2~6）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2~6）V表示。RS485通訊數據最高傳輸速率為10Mbps，最大距離可以到1200米，最大支持256個結點。

Modbus是一主多從的通訊協議，需要一個設備充當主機（比如電腦、PLC、觸摸屏等），從機是可以是各種測量儀表、模塊。主機在同一時間內只能向一個從機發送命令，總線上每次只有一個數據進行傳輸，即主機發送，從機返回，主機不發送，總線就沒有數據流。

Modbus的傳輸模式也分三種：ASCII、RTU、TCP。以常見的Modbus-RTU為例。數據格式如下：

從機地址 ：每個從機都有唯一地址，占用一個字節，范圍0~255

命令碼： 占用一個地址。

常用命令碼介紹：

數據： 根據命令碼不同，有不同數據。

校驗： 在數據傳輸過程中可能數據會發生錯誤，CRC檢驗接收數據是否正確。

分析一下發送和接收的內容：

1：主機對從機讀數據

主機發送的數據格式如下：

含義：

0x01：從機地址

0x03：命令碼。讀從機寄存器地址

0x00 0x01：表示讀的寄存器地址從0x0001開始

0x00 0x01；表示連續讀取的寄存器數量

0xD5 0xCA：CRC校驗碼

2：主機對從機寫數據

含義：

0x01：從機地址

0x06：命令碼。寫單個寄存器

0x00 0x01：修改的寄存器地址

0x00 0x64：修改的值

0xD9 0xE1：CRC校驗碼

從機返回數據格式如下：

含義：

0x01：從機地址

0x06：命令碼。寫單個寄存器

0x00 0x01：修改的寄存器地址

0x00 0x64：修改的值

0xD9 0xE1：CRC校驗碼

從機返回的數據是和主機發送的數據一致，說明寫入正確，否則表示出錯了。可再寫一次。

伯特儀表大部分產品，可以配置RS485通訊模塊接口，并支持標準Modbus-RTU通訊協議，下面我們用一臺BT119P的溫控表作為從機，電腦端利用組態王軟件作為主機，來進行二者ModbusRTU通訊的演示案例。

1、電腦端打開組態王KyingView軟件，然后新建工程

2、雙擊設備COM1，配置串口信息，我們配置為：波特率9600，8為數據位，無校驗，1個停止位。

3、接下來雙擊“新建”選項，選擇對應設備驅動。這里我們依次選擇：設備驅動 -> PLC -> 莫迪康 -> ModbusRTU -> COM。

4、然后根據實際情況，選擇對應的串口號，這里我們選擇COM3；下一步，設置需要與下位機通訊的地址號，這里我們選擇1。之后就直接下一步完成就可以。

5、然后就在軟件左側數據庫欄，點擊數據詞典，雙擊“新建”，彈出“定義變量”對話框，依次填入對應變量要求。比如我們要讀取BT119儀表的測量值，那根據儀表對應的通訊協議地址表可知，測量值的寄存器地址為“30001”，數據變量選擇“I/O整型”，數據類型選擇“SHORT”，連接設備就選擇前面我們建立的設備號“Bt119”。

6、設備和變量都新建完成，接下來我們就要新建畫面了。點擊左側文件欄的畫面，然后雙擊“新建”；彈出對話框，畫面名稱命令為“測量值”，然后下一步就進入組態畫面。

7、在工具箱中選擇文本，鼠標按住不放，拖入組態畫面中，然后雙擊定義該文本信息。點擊“模擬量輸出”，然后選擇前面我們定義的變量“測量值”，點擊確認完成。

8、上位機的配置工作完成后，儀表參數也要相應設置；Add設置為1，表示儀表的從機地址，Baud設置為4，表示采用ModbusRTU通訊協議，波特率為9600，8個數據位，1個停止位，無校驗。

9、連接好485通訊線。因為普通電腦沒有專門的485接口，這里我們通過485轉USB的轉換器，來進行電腦與儀表的通訊連接。

10、完成硬件連接和軟件的配置之后，通訊準備工作就基本完成，點擊電腦端組態王組態界面上的“文件”->”切換的View”之后，主機就以每500ms時間間隔讀取儀表的測量值了。由于儀表返回整型數，如果是熱電偶、熱電阻類非線性測量，分辨率固定為0.1℃，將返回數據除以10即可。如果是線性信號測量，則按儀表dP參數設置，分別除以10（dP=1)、100(dP=2)、1000(dP=3)就可以了。