Modbus 協(xié)議是一種已廣泛應(yīng)用于當今工業(yè)控制領(lǐng)域的通用通訊協(xié)議。通過此協(xié)議,控制器相互之間、或控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))可以和其它設(shè)備之間進行通信。Modbus 協(xié)議使用的是主從通訊技術(shù),即由主設(shè)備主動查詢和操作從設(shè)備。一般將主控設(shè)備方所使用的協(xié)議稱為Modbus Master,從設(shè)備方使用的協(xié)議稱為Modbus Slave。典型的主設(shè)備包括工控機和工業(yè)控制器等;典型的從設(shè)備如PLC可編程控制器等。Modbus通訊物理接口可以選用串口(包括RS232和RS485),也可以選擇以太網(wǎng)口。其通信遵循以下的過程:
1、主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送請求;
2、從設(shè)備分析并處理主設(shè)備的請求,然后向主設(shè)備發(fā)送結(jié)果;
3、如果出現(xiàn)任何差錯,從設(shè)備將返回一個異常功能碼。
英創(chuàng)公司提供的ARM9嵌入式主板系列產(chǎn)品,均帶有豐富的串口、網(wǎng)絡(luò)資源,同時具有強大的處理能力,非常適用于作為Modbus 主設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用,為了加快做這類應(yīng)用的開發(fā)速度,英創(chuàng)公司特推出WinCE下的Modbus主控軟件,該軟件的是以C函數(shù)加靜態(tài)LIB庫的形式提供給客戶。主要特征如下:
·非常適用于實時的工業(yè)應(yīng)用,特別可以廣泛應(yīng)用于對于PLC的控制。
·可以支持基于串口的Modbus 協(xié)議或者基于TCP的Modbus 協(xié)議。
·支持RTU傳輸模式。
·支持大多數(shù)的Modbus功能碼操作,包括對線圈、離散開關(guān)輸入的位操作,以及對寄存器的字節(jié)操作。
·支持廣播地址。
·可以獲取通訊中傳輸協(xié)議的錯誤代碼的詳細信息。
為了方便應(yīng)用程序的使用,對不同的通訊介質(zhì)保持一致的代碼形式,英創(chuàng)所提供的ModBus主控軟件包的API函數(shù)可以同時支持基于串口和TCP的Modbus Master協(xié)議,應(yīng)用程序只需要在調(diào)用初始化函數(shù)時,用不同參數(shù)區(qū)分即可。有關(guān)Modbus通訊的具體使用方法,請參考Modbus標準文獻以及被控設(shè)備的通訊接口數(shù)據(jù)手冊。以下介紹英創(chuàng)Modbus主控軟件的相關(guān)API函數(shù),各個函數(shù)的定義如下:
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描述:通過串口或者網(wǎng)絡(luò)TCP打開ModBus協(xié)議,連接到ModBus設(shè)備。對于串口方式,通過該函數(shù)打開串口,并設(shè)置相應(yīng)串口的通訊參數(shù),以滿足數(shù)據(jù)和控制命令的通訊;對于TCP方式,通過該函數(shù)和ModBus設(shè)備建立基于Socket方式的TCP連接,利用該連接進行數(shù)據(jù)和控制命令的通訊。
輸入?yún)?shù) lpPortName:
該參數(shù)為TCHAR類型的字符串,該字符串中包含了打開ModBus協(xié)議的需
要設(shè)置的通訊參數(shù)信息。對于串口模式和TCP兩種模式分別采用不同的格式
的字符串。
(1)串口模式:
字符串必須以COM作為開頭,后面再帶上需要設(shè)置的串口通訊參數(shù)。格式為:
COMIdx:baudRate-dataBits-stopBits-parity
其中Idx為串口序號,‘:’ 后為串口通訊參數(shù),各個通訊參數(shù)均用整型數(shù)據(jù)來表示,依次為波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗位,校驗位 0-無校驗 1-奇校驗 2-偶校驗。
如COM3作為通訊的協(xié)議口,波特率:9600bps、8為數(shù)據(jù)位、1個停止位、無校驗。其格式如下:
_T( ‘COM3:9600-8-1-0’ );
也可以直接就用 _T( ‘COM3’ )來表示,表明串口所用的為缺省參數(shù):波特率 9600bps 數(shù)據(jù)位 8 停止位 1 無奇偶校驗。
(2) TCP模式:
字符串以IP地址作為開頭,‘:’后為指定TCP連接的特殊端口號,ModBus協(xié)議中缺省端口為502。如果不需要指定特殊端口,可以不帶此參數(shù)。格式如:
_T( ‘192.168.201.178’ ),使用端口號為502;
返回值 = NULL: 連接ModBus設(shè)備失敗。
!= NULL: 連接ModBus設(shè)備成功,并返回相應(yīng)的操作句柄。
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(1) HANDLE mbusMaster_OpenPortProtocol( LPCTSTR lpPortName );
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功能描述: 關(guān)閉ModBus設(shè)備連接,同時釋放使用的系統(tǒng)資源。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
返回值 = FALSE: 關(guān)閉操作失敗。
= TRUE: 關(guān)閉操作成功。
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(2) BOOL mbusMaster_ClosePortProtocol( HANDLE hPort );
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功能描述: 設(shè)置ModBus通訊的超時時間,單位為毫秒。并返回實際設(shè)置的超時時間。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
milliseconds: ModBus通訊超時時間,單位為毫秒。
返回值 《 0: 操作失敗。
》 0: 實際設(shè)置的超時時間。
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(3) int mbusMaster_SetTimeout( HANDLE hPort, int milliseconds );
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功能描述: 讀取ModBus從機設(shè)備的線圈值,實現(xiàn)ModBus功能碼1。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要讀取線圈的起始值,其范圍為: 1~0x10000
bitArr: 存放讀取線圈數(shù)據(jù)的數(shù)組
refCnt: 需要讀取的線圈數(shù)量,其范圍為: 1~2000
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(4) int mbusMaster_ReadCoils( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, int bitArr[], UINT16 refCnt);
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功能描述: 讀取ModBus從機設(shè)備離散量的輸入值,實現(xiàn)ModBus功能碼2。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要讀取離散量的起始值,其范圍為: 1~0x10000
bitArr: 存放讀取離散量輸入數(shù)據(jù)的數(shù)組
refCnt: 需要讀取的離散量數(shù)量,其范圍為: 1~2000
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(5) int mbusMaster_ReadInputDiscretes( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, int bitArr[], UINT16 refCnt);
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功能描述: ModBus從機設(shè)備的單個線圈的寫入操作,實現(xiàn)ModBus功能碼5。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
bitAddr: 需要操作的線圈地址,其范圍為: 1~0x10000
bitVal: 寫入線圈的值, 1-置位(ON) 0-清(OFF)
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(6) int mbusMaster_WriteCoil( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 bitAddr, int bitVal );
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功能描述: ModBus從機設(shè)備的多個線圈的寫入操作,實現(xiàn)ModBus功能碼15。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要設(shè)置的線圈起始值,其范圍為: 1~0x10000
bitArr: 需要設(shè)置線圈數(shù)據(jù)的數(shù)組
refCnt: 需要設(shè)置的線圈數(shù)量,其范圍為: 1~800
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(7) int mbusMaster_ForceMultipleCoils( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, int bitArr[], UINT16 refCnt);
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功能描述: 讀取ModBus從機設(shè)備多個寄存器值,實現(xiàn)ModBus功能碼3。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要讀取寄存器的起始值,其范圍為: 1~0x10000
regArr: 存放讀取寄存器值的數(shù)組
refCnt: 需要讀取的寄存器數(shù)量,其范圍為: 1~125
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(8) int mbusMaster_ReadMultipleRegisters( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, UINT16 regArr[], UINT16 refCnt );
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功能描述: 讀取ModBus從機設(shè)備輸入寄存器值,實現(xiàn)ModBus功能碼4。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要讀取輸入寄存器的起始值,其范圍為: 1~0x10000
regArr: 存放讀取輸入寄存器值的數(shù)組
refCnt: 需要讀取的輸入寄存器數(shù)量,其范圍為: 1~125
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(9) int mbusMaster_ReadInputRegisters( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, UINT16 regArr[], UINT16 refCnt);
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功能描述: ModBus從機設(shè)備多個寄存器的寫操作,實現(xiàn)ModBus功能碼16。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
startRef: 需要讀取寄存器的起始值,其范圍為: 1~0x10000
regArr: 需寫入寄存器值的數(shù)組
refCnt: 需要操作的寄存器數(shù)量,其范圍為: 1~100
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(10) int mbusMaster_WriteMultipleRegisters( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 startRef, UINT16 regArr[], UINT16 refCnt);
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功能描述: 對ModBus從機設(shè)備單個寄存器的寫操作,實現(xiàn)ModBus功能碼6。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
regAddr: 需要操作寄存器的地址,其范圍為: 1~0x10000
regVal: 需寫入寄存器的值
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(11) int mbusMaster_WriteSingleRegister( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 regAddr, UINT16 regVal );
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功能描述: 對ModBus從機設(shè)備屏蔽寫寄存器,實現(xiàn)ModBus功能碼22。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
regAddr: 需要操作寄存器的地址,其范圍為: 1~0x10000
andMask: 屏蔽寫與數(shù)據(jù)
orMask: 屏蔽寫或數(shù)據(jù)
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(12) int mbusMaster_MaskWriteRegister( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 regAddr, UINT16 andMask, UINT16 orMask);
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功能描述: 對ModBus從機設(shè)備讀寫多個寄存器操作,實現(xiàn)ModBus功能碼23。
輸入?yún)?shù) hPort: 連接ModBus設(shè)備返回的有效操作句柄。
slaveAddr: ModBus從機設(shè)備的地址,地址范圍為: 1~255
readRef: 需要讀取多個寄存器的起始值,其范圍為: 1~0x10000
readArr: 存放讀取寄存器值的數(shù)組
readCnt: 需要讀取的寄存器數(shù)量,其范圍為: 1~125
writeRef: 需要寫入多個寄存器的起始值,其范圍為: 1~0x10000
writeArr: 寫入寄存器值的數(shù)組
writeCnt: 需要寫入的寄存器數(shù)量,其范圍為: 1~125
返回值 != 0: 該功能操作失敗,返回值為相應(yīng)的出錯代碼。
= 0: 該功能操作成功。
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(13) int mbusMaster_ReadWriteRegisters( HANDLE hPort, UCHAR slaveAddr, UINT16 readRef, UINT16 readArr[],UINT16 readCnt,UINT16 writeRef,
UINT16 writeArr[], UINT16 writeCnt);
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功能描述: 獲取ModBus軟件包的版本信息。
返回值 : TCHAR類型的字符串,為ModBus軟件包的版本信息。
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(14) TCHAR * mbusMaster_GetPackageVersion( );
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功能描述: 根據(jù)錯誤代碼獲取錯誤文本信息。
返回值 : TCHAR類型的字符串,為錯誤文本信息。
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(15) TCHAR * mbusMaster_GetErrorText( int errCode );
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嵌入式主板
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