Modbus Rtu Master操作手册

概览

Modbus 本身是一种信息交换的规范，Modbus Rtu 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 Rtu Master 可以读写 Rtu Slave 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 Rtu 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 Rtu Master 可以对 Rtu Slave 发送读或者写的指令，Rtu Slave 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；

• 熟悉基础的 Linux 操作命令

安装过程

工智机端安装 Modbus Rtu Master RTE 组件

• 上传 deb 包到工智机 Linux 环境的/home/sinsegye 目录下

• 上传完成后在工智机上执行命令安装（参考下方截图，如果模块文件名发生变化则命令行中的文件名做相应更改）

• 修改 RTE 的配置文件，ComponentManger 模块下加入 simodbusmaster

• 重启 RTE 服务，使新加入的 simodbusmaster 被调用

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”

更新安装

工智机端升级 Modbus Rtu Master RTE 组件

• 上传 deb 包到工智机 Linux 环境的/home/sinsegye 目录下

• 上传完成后在工智机上执行命令安装（参考下方截图，如果模块文件名发生变化则命令行中的文件名做相应更改）

• 重启 RTE 服务，使新升级的 simodbusmaster 生效

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

工智机端卸载 Modbus Rtu Master RTE 组件

• 工智机上执行命令卸载 modbusmaster

• 修改 RTE 的配置文件，ComponentManger 模块下去掉 simodbusmaster

• 重启 RTE 服务

卸载 MetaFacture 侧的 Modbus Rtu 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 V1.0.6.3

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 Rtu Master 环境

实验原理

• Metafacture Modbus Rtu 站通过串口连接向第三方 Modbus Rtu 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

主站初始化串口实验步骤如下

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 初始化串口功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_serialInit

读多线圈的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 读多线圈功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_readcoils

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

读取离散输入的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 读离散输入功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_readInputs

• 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；

读取保持寄存器的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 读保持寄存器功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_readRegs

• 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；

读取输入寄存器的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 读输入寄存器功能块

• 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；

写多线圈的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 写多线圈功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_writeCoils

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

写多保持寄存器的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 写多保持寄存器功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_writeRegs

• 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；

写单线圈的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 写单个线圈功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_writeSingleCoil

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

写单个保持寄存器的实验步骤如下：

• POU 中声明区域调用 modbus rtu master 写单个保持寄存器功能块

• POU 中程序区域调用 Fb_writeSingleReg

• 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

功能块 FB_MBRtuSerialPortInit 介绍

参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站多线圈

功能块 FB_MBRtuReadCoils 介绍

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

功能块 FB_MBRtuReadInputRegs 介绍

参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置读取从站离散输入

功能块 FB_MBRtuReadInputs 介绍

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

功能块 FB_MBRtuReadRegs 介绍

参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站多线圈

功能块 FB_MBRtuWriteCoils 介绍

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

功能块 FB_MBRtuWriteRegs 介绍

参数介绍

• 输入参数

• 输出参数

主站配置写从站单线圈

功能块 FB_MBRtuWriteSingleCoil 介绍

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

功能块 FB_MBRtuWriteSingleReg 介绍

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 RTU 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

错误处理

1. 如果串口不通或者主站请求的从站地址不存在，工程运行后功能块的 Error 会置 True

• 需要先确定串口通讯正常，然后确定主要要请求的从站地址都存在；