RS485是廣泛用于工業(yè)實施中的串行數(shù)據(jù)傳輸標準。在實現(xiàn)RS485通信時,通常使用Modbus協(xié)議。這將RS485與通過以ASCII字符進行傳輸進行通信的RS232協(xié)議區(qū)分開來。要使用RS485協(xié)議處理設備,了解Modbus非常重要。
內(nèi)容
什么是RS485通訊?
什么是半雙工系統(tǒng)?
什么是Modbus?
——Modbus消息
——Modbus消息格式
串行傳輸模式
什么是RS485通訊
RS485 是類似于RS232的協(xié)議,用于實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信。兩種協(xié)議使用不同的電信號來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
在工業(yè)環(huán)境中使用RS485接口的原因之一是它能夠為連接到同一總線的多個設備提供服務。
解決在查詢多個設備時需具有多個可用接口的需求??梢酝ㄟ^使用總線終端器,移動開關或將小型電阻器擰到端子上來實現(xiàn)此目的。(注意確保使用正確的接口,因為RS485和RS32協(xié)議不完全兼容。)在RS232和RS485接口之間構建網(wǎng)關(通常會看到RS485協(xié)議直接連接到USB,GSM或以太網(wǎng)端口。這種較便宜的方法消除了對使用任何其他組件的需求)
使用RS485端口的設備通常采用Modbus協(xié)議。
附表總結了RS485協(xié)議的特征。
RS485在平衡線上提供半雙工傳輸,覆蓋距離可達1.2 km。
半雙工系統(tǒng)包括一個或多個發(fā)射機和接收機,通信由發(fā)送器發(fā)出,該發(fā)送器針對特定接收器發(fā)出請求。然后,發(fā)送方等待預定的時間長度以進行答復,或者確定接收方不會再收到任何答復。
RS485網(wǎng)絡是基于主/從框架構建的。主機扮演發(fā)送器的角色,向指定的從機發(fā)出請求,從機充當接收器。主機監(jiān)聽響應,如果未在適當?shù)臅r間范圍內(nèi)獲得響應,則將終止通信。
Modbus消息
01)Modbus消息的原理。
在Modbus RS485網(wǎng)絡中,當主站設備向連接的從站發(fā)送查詢時,
通信開始。從設備花時間監(jiān)視網(wǎng)絡中是否有專門針對它的查詢。
收到查詢后,它將執(zhí)行一個操作或對主服務器做出響應。查詢僅由主設備啟動。
Modbus協(xié)議使主機可以選擇將消息尋址到特定從設備或同時與所有從設備進行通信。這是使用特殊的“廣播”地址完成的。
讀寫操作使用線圈通過Modbus消息發(fā)送。線圈由16位字和二進制寄存器組成。從站只能響應收到的消息,而不能啟動與主站的通信。
并行連接到RS485總線的每個從站設備都分配有唯一的Modbus從站ID。所有Modbus通信都從發(fā)送從站ID開始,以警告從站設備接受查詢或通知主站哪個設備提供了答復。
以與RS232連接相同的方式,需要正確配置從屬設備和主設備。如速度和奇偶校驗之類的參數(shù)需要在整個網(wǎng)絡中同步。
02) Modbus消息格式
在協(xié)議中定義了主站和從站之間的Modbus通信中使用的消息格式。
Modbus查詢由該設備(或廣播)地址,限定任何請求操作的功能碼,與該請求返回的數(shù)據(jù),和一個誤差校驗字段組成。
Modbus響應由該驗證所請求的動作已被獲取的字段,與響應發(fā)送的數(shù)據(jù),和一個差錯檢測域的。如果從設備無法滿足請求或錯誤影響消息的接收,則從設備將創(chuàng)建一條錯誤消息作為其響應。
Modbus通信采用兩種不同的串行傳輸模式:ASCII和RTU。
Modbus ASCII模式:將每個8位消息作為兩個ASCII字符發(fā)送。
ASCII模式的優(yōu)點包括能夠在文本控制臺上輕松監(jiān)視消息的功能。此模式還允許在不啟動超時的情況下接受一秒鐘的間隔。
Modbus RTU(遠程終端單元)模式以其他格式傳輸消息。這時一個8位消息包含兩個4位十六進制字符。使用此傳輸模式的數(shù)據(jù)需要以連續(xù)流的形式發(fā)送,并且與ASCII模式相比,在可比較的波特率下具有更好的吞吐量。
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