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Modbus通讯注意事项及测试

2015/6/7 11:43:08      点击:

很多同事在做Modbus通讯时,需要连续读取多个现场设备的数据,虽然也编写了Modbus轮询的程序,但是有时还是无法正常通讯。有时虽然能够保证通讯,但是所有现场设备的轮询周期很长。本文将从MBUS_CTRL的超时时间参数设置来说明超时时间设置的重要性。

  答:Modbus通讯协议是单主多从的通讯协议,如果需要读取多个现场Modbus从站设备的数据时,很多PLC不支持对Modbus通讯功能块的自动排序,需要自己编写Modbus轮询程序来实现,轮询时每次只能激活一个Modbus的读写功能块。

  以常见的主站读取从站的寄存器为例,主站发出请求需要8个字节,从站返回响应为5 2*n个字节。其中n为寄存器个数。

  如果通讯速率为9600时,按照常规的Modbus RTU,8个数据位、1个停止位、偶校验方式,每传输1个字节数据需要的时间为:

  (8 1 1)/9600=1.04ms/Byte

  因此,主站发出响应到从站返回数据的时间周期为:

  (8 5 2*n)*1.04 T1 T2,其中n为寄存器个数,T1为从站的响应时间(如果是PLC,则为PLC的扫描时间),T2为通讯余量,一般为20~50ms。

  如果读取10个字的数据,从站响应时间为50ms,则整个周期为:

  (8 5 2*10)*1.04 50 50=134.32ms。

  因此,超时时间必须大于134.32ms,可以设置为150ms以上。

  如果超时时间太短,响应不能完全返回,通讯会报错。

  如果超时时间设置太长,按照上述例子,一共10个从站,每个从站读取10个字的数据,超时时间设置为1s。如果有1个从站出现故障,则整个轮询周期为:1000 9*134.32=2208.88 ms。

  同理,如果超时时间设为150ms,则整个轮询周期为:150 9*134.32=1358.88 ms。

  因此,可以看出正确的超时时间设置可缩短整个轮询周期,不正确的设置,将导致通讯出错或整个通讯周期过长。