实现一个/一组串口设备通过SS-431变成Modbus设备

实现一个/一组串口设备通过SS-431变成Modbus设备

——泗博自动化通用串口转Modbus转换模块的应用

摘要：介绍带有Modbus通信接口的PLC与3种非Modbus协议的串口设备实现通信的方法，泗博自动化的智能串口协议转换模块SS-431在其中的应用。

关键词：Modbus 通用串口 串口协议 串口通信 协议转换

多种非Modbus协议转Modbus Modbus Hub 定制协议 智能串口协议转换模块，串口转modbus



一． 引言

现代工业的迅速发展，不断促进着自动化控制技术及设备通信技术的创新和发展。当前，PLC、DCS、智能仪表等已广泛应用到现场生产控制系统中，并发展到由上述设备相互协同、共同面向整个生产过程的分布式工业控制系统。在此系统中，现场总线通信技术至关重要。本文就非Modbus连接到Modbus网络，实现数据的预采集和控制，泗博自动化的智能串口协议转换模块SS-431正是起到这关键的作用。

二． SS-431将非Modbus设备转换成Modbus设备

SS-431智能串口协议转换模块使用通用模式与这些非Modbus协议串口设备建立通信，实现数据的预采集和控制。SS-431的另一侧设置为Modbus从站，与带有Modbus主站接口的PLC或工控机等控制器进行数据的双向交换。如下图1所示：



图1 系统结构图

上图中有三种非Modbus协议的串口设备，串口协议1、串口协议2和串口协议3是三种不同的通信协议，其中串口协议1和串口协议2的通信方式为问答式通信，串口协议3是设备有数据时立即发送数据的通信方式。

三． Modbus协议简介

Modbus协议是一种适用于工业控制领域的主从式串口通讯协议，它采用查询通讯方式进行主从设备的信息传输，可寻址1-247个设备地址范围。协议包括广播查询和单独设备查询两种方式，二者区别就是广播查询不需要从设备回应信息，主、从设备查询通讯过程见如图2所示：



图2 Modbus主、从设备查询响应

Modbus协议常用功能码如图3所示：



图3 Modbus协议常用功能码

Modbus协议有两种传输模式：ASCII模式和RTU模式。同波特率下，RTU模式较ASCII模式能传输更多的数据，所以工业网络大都采用RTU模式。RTU模式下的信息传输报文格式如图4所示：



图4 Modbus RTU信息报文格式

它没有起始位和停止位，而是由至少3.5个字符间隔时间作为信息的起始和结束标志。信息帧所有字符位由16进制字符0-9、A-F组成。

Modbus RTU通讯协议帧结构如图5所示：



图5 RTU通讯协议帧格式

Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据示例：主设备查询如图6所示：

图6 主设备查询格式

Modbus RTU方式主站读取从站寄存器数据