Форматы передачи символов

Содержание поля контрольной суммы

Содержание поля данных

Содержание поля функции

Содержание адресного поля

Содержание полей кадров протокола MODBUS

MODBUS TCP

Этот протокол используется для того, чтобы подключить устройства с протоколом Modbus к Ethernet или к сети Internet. Он использует кадры MODBUS RTU на 7-м (прикладном) уровне модели OSI, протоколы Ethernet на первом и втором уровнях, и TCP/IP на 3-м и 4-м уровнях.

Таким образом Ethernet TCP/IP используется для транспортировки модифицированного кадра Modbus RTU, который в этом случае не имеет поля контрольной суммы, поскольку используется стандартная контрольная сумма Ethernet TCP/IP.

Нет также и поля адреса, поскольку в Ethernet используется иная система адресации.

Таким образом, только два поля - «Код функции» и «Данные» (блок PDU) встраиваются в протокол Ethernet TCP/IP.

Перед ними вставляется новое поле - MBAP (Modbus applicacion protocol - прикладной протокол Modbus).

Поле «Идентификатор обмена» используется для идентификации сообщения в случае, когда в пределах одного ТСР-соединения клиент посылает серверу несколько сообщкений без ожидания ответа после каждого сообщения.

Поле «Идентификатор протокола» содержит нули и зарезервировано для будущих применений.

Поле «Длина» указывает количество байт данных.

Поле «Идентификатор устройства» определяет удаленный сервер, расположенный вне сети Ethernet. Обычно это поле содержит нули или единицы, игнорируется сервером и отправляется обратно в этом же виде (как эхо).

Адресное поле фрейма содержит два символа (ASCII) или 8 бит (RTU). Допустимый адрес передачи находится в диапазоне 0 - 247. Каждому подчиненному устройству присваивается адрес в пределах от 1 до 247.

Адрес 0 используется для широковещательной передачи, его распознает каждое устройство. Когда MODBUS протокол используется на более высоком уровне сети, широковещательная передача может не поддерживаться или может быть реализована другими методами.

Поле функции фрейма содержит два символа (ASCII) или 8 бит (RTU). Диапазон числа 1 -255. Когда подчиненный отвечает главному, он использует поле кода функции для фиксации ошибки. В случае нормального ответа подчиненный повторяет оригинальный код функции. Если имеет место ошибка, возвращается код функции с установленным в 1 старшим битом.

Например, сообщение от главного подчиненному прочитать группу регистров имеет следующий код функции:

0000 0011 (03 hex) Если подчиненный выполнил затребованное действие без ошибки, он возвращает такой же код. Если имеет место ошибка, то он возвращает 1000 0011 (83 hex). В добавление к изменению кода функции, подчиненный размещает в поле данных уникальный код, который говорит главному какая именно ошибка произошла или причину ошибки.

Поле данных в сообщении от главного к подчиненному содержит дополнительную информацию, которая необходима подчиненному для выполнения указанной функции. Оно может содержать адреса регистров или выходов, их количество, счетчик передаваемых байтов данных.

Например, если главный запрашивает у подчиненного прочитать группу регистров (код функции 03), поле данных содержит адрес начального регистра и количество регистров.

Если главный хочет записать группу регистров (код функции 10 hex), поле данных содержит адрес начального регистра, количество регистров, счетчик количества байтов данных и данные для записи в регистры. Поле данных может не существовать (иметь нулевую длину) в определенных типах сообщений.

В MODBUS - сетях используются два метода контроля ошибок передачи. Содержание поля контрольной суммы зависит от выбранного способа передачи. ASCII.

Когда используется ASCII-режим поле контрольной суммы содержит два ASCII-символа. Контрольная сумма является результатом вычисления Longitudinal Redundancy Check (LRC) сделанного над содержанием сообщения начиная с ":" и заканчивая CRLF. RTU Когда используется RTU-режим поле контрольной суммы содержит 16-ти битовую величину. Контрольная сумма является результатом вычисления Cyclical Redundancy Check сделанного над содержанием сообщения. CRC добавляется к сообщению последним полем младшим байтом вперед.

Форматы передачи символов в ASCII и RTU фреймах, с контролем и без контроля четности представлены на рисунках 3.40 – 3.43.

Передача символов идет младшим битом вперед. В формате ASCII фрейма с контролем четности, в символе присутствует бит паритета и один бит стоп

В формате ASCII фрейма без контроля четности отсутствует бит паритета. Для сохранения формата фрейма ввели еще один стоповый бит.

Таким образом, в символах ASCII фрейма семь промышленных битов, бит паритета, один или два стоповых бит.

Дата добавления: 2013-12-12