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          GZCOM-NET網(wǎng)關(guān)1分鐘實(shí)現(xiàn)Modbus TCP轉(zhuǎn)RTU

          作者:ZLG致遠(yuǎn)電子 時間:2022-12-07 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

          隨著Modbus TCPModbus RTU兩種協(xié)議在工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的普及,要實(shí)現(xiàn)這兩種協(xié)議互轉(zhuǎn)的需求日益增加,GZCOM-NET可以實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)換功能,本文將詳細(xì)介紹轉(zhuǎn)換原理及使用。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202212/441361.htm

          原理概述

          1. Modbus RTU/TCP協(xié)議簡介

          Modbus通信協(xié)議具有多個變種,其中最著名的是Modbus RTUModbus ASCIIModbus TCP三種。在工業(yè)現(xiàn)場一般都是采用Modbus RTU協(xié)議。與ModbusRTU協(xié)議相比較,ModbusTCP協(xié)議則是在RTU協(xié)議上加一個MBAP報(bào)文頭,并且由于TCP是基于可靠連接的服務(wù),RTU協(xié)議中的CRC校驗(yàn)碼就不再需要,兩者幀格式差異如圖1所示。

          image.png

          1

          1.1 ModbusRTU

          Modbus RTU數(shù)據(jù)幀(ADU)由地址+PDU+校驗(yàn)組成,物理層為串口,包括RS232、RS422RS485。

          1.2Modbus TCP

          ● Modbus TCP數(shù)據(jù)幀(ADU)MBAP+PDU組成,物理層為以太網(wǎng)接口;

          MBAP:報(bào)文頭,長度7個字節(jié)。

          1.3Modbus RTU/TCP共同點(diǎn)

          Modbus TCPModbus RTU數(shù)據(jù)幀中的PDU部分是相同的;

          PDU: 協(xié)議數(shù)據(jù)單元(Protocol Data Unit),由功能碼+數(shù)據(jù)組成。功能碼是一個字節(jié),數(shù)據(jù)長度不定,由具體功能碼的具體功能決定。

          2. Modbus RTU轉(zhuǎn)Modbus TCP

          Modbus RTU數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)為Modbus TCP數(shù)據(jù)幀過程為取出協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU),并且加入報(bào)文頭部(MBAP),將附加地址對應(yīng)到報(bào)文頭部的單元標(biāo)識符,如圖2所示。

          image.png

          2

          增加了報(bào)文頭部,并且去掉了附加地址和差錯校驗(yàn);

          事務(wù)處理標(biāo)識:可以理解為報(bào)文的序列號,一般每次通信后就要加1以區(qū)別不同的通信數(shù)據(jù)報(bào)文,由客戶端生成,應(yīng)答時復(fù)制該值;

          協(xié)議標(biāo)識符:表示Modbus TCP協(xié)議,由客戶端生成,應(yīng)答時復(fù)制該值;

          長度:表示該字節(jié)后面的數(shù)據(jù)長度,單位為字節(jié);

          單元標(biāo)識符:設(shè)備地址,由客戶端生成,應(yīng)答時復(fù)制該值。

          3. Modbus TCP轉(zhuǎn)Modbus RTU

          Modbus TCP數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)為Modbus RTU數(shù)據(jù)幀過程為取出協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU),并且加入附加地址和差錯校驗(yàn),將報(bào)文頭部的單元標(biāo)識符對應(yīng)到附加地址,如圖3所示。

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          3

          單元標(biāo)識符作為附加地址;

          增加差錯校驗(yàn)。

          網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換

          1. Modbus RTU Master(RS485/RS232) 轉(zhuǎn) Modbus TCP Slave

          該轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)用戶終端作為Modbus TCP從機(jī),數(shù)據(jù)采集中心作為Modbus RTU主機(jī)。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)Modbus RTUModbus TCP兩種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,使用RS485/RS232接口與Modbus RTU主站通信,使用TCP ClientModbus TCP從站通信,如圖4所示。

          image.png

          4

          1.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換配置

          RS485為例,打開網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁左邊欄,選擇【協(xié)議轉(zhuǎn)換】,在轉(zhuǎn)換選擇頁面里選擇【Modbus RTU Master(RS485) 轉(zhuǎn) Modbus TCP Slave】,然后點(diǎn)擊【保存】,如圖5所示。

          image.png

          5

          1.2 網(wǎng)關(guān)TCP Client配置

          打開網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁左邊欄,選擇【網(wǎng)絡(luò)配置】,在網(wǎng)絡(luò)配置面里選擇【TCP/UDP Client】,配置客戶端參數(shù),然后點(diǎn)擊【保存】,如圖6所示。

          image.png

          6

          1.3 RS232/RS485配置

          打開網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁左邊欄,選擇【RS232/RS485配置】,在網(wǎng)絡(luò)配置面里選擇【RS485】,配置串口參數(shù),然后點(diǎn)擊【保存】,如圖7所示。

          image.png

          7

          1.4 模擬主/從機(jī)配置

          PC打開Modbus模擬軟件,創(chuàng)建Modbus RTU主機(jī)和Modbus TCP從機(jī),如圖8所示。

          image.png

          8

          1.5 結(jié)果展示

          Modbus RTU主機(jī)寫入Modbus TCP從機(jī)的寄存器成功,并且讀取Modbus TCP從機(jī)寄存器值成功,如圖9所示。

          image.png

          9

          2. Modbus TCP Master 轉(zhuǎn) Modbus RTU Slave

          該轉(zhuǎn)換可實(shí)現(xiàn)傳感器作為Modbus RTU從機(jī),數(shù)據(jù)采集中心作為Modbus TCP主機(jī)。GZCOM-NET作為Modbus TCPModbus RTU兩種數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),使用TCP ServerModbus TCP主站通信,使用RS485RS232接口與 Modbus RTU從站通信,如圖10所示。

          image.png

          10

          2.1 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換配置

          打開網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)頁配置頁面左邊欄,選擇【協(xié)議轉(zhuǎn)換】,在轉(zhuǎn)換選擇頁面里選擇【Modbus TCP Master轉(zhuǎn)Modbus RTU Slave】,然后點(diǎn)擊【保存】,如圖11所示。

          image.png

          11

          2.2 網(wǎng)關(guān)TCP Server配置

          打開網(wǎng)關(guān)網(wǎng)頁左邊欄,選擇【網(wǎng)絡(luò)配置】,在網(wǎng)絡(luò)配置面里選擇【TCP Server】,配置服務(wù)器參數(shù),然后點(diǎn)擊【保存】,如圖12所示。

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          12

          2.3 RS232/RS485配置

          RS232/RS485配置方法Modbus RTU Master(RS485/RS232) 轉(zhuǎn) Modbus TCP Slave一樣。

          2.4 模擬主/從機(jī)配置

          PC打開Modbus模擬軟件,創(chuàng)建Modbus TCP主機(jī)和Modbus RTU從機(jī),如圖 13所示。

          image.png

          13

          2.5 結(jié)果展示

          Modbus TCP主機(jī)寫入Modbus RTU從機(jī)的寄存器成功,并且讀取Modbus RTU從機(jī)寄存器值成功,如圖14所示。

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          14




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