IO控制包分散控制

. Modbus协议源代码简介



2.1 关于modbus中的常见两种寄存器区别

保持寄存器：指可以通过通信命令读或者写的寄存器；通常是一些功能控制寄存器或者输出寄存器等。不同的设计中，有些保持寄存器是掉电保持；有些则不然。

输入寄存器：指只能读不能写的寄存器，通常是状态寄存器或者是输入结果寄存器等。

线圈寄存器，可以类比为开关量，每一个bit都对应一个信号的开关状态。所以一个byte就可以同时控制8路的信号。

离散输入寄存器：相当于线圈寄存器的只读模式，每个bit表示一个开关量，而他的开关量只能读取输入的开关信号，无法写入。

2.2 Modbus开源库常用配置接口

1）modbus_t* modbus_new_rtu(const char *device,

int baud, char parity, int data_bit,

int stop_bit)

modbus_new_rtu函数用于生成Modbus的句柄，在本函数中可以设置通

信协议中的波特率、校验位、数据长度以及停止位，其返回值为通过设置后生成的句柄，用于在读写数据时使用，每个句柄可以执行一个modbus指令。如果这些配置参数有误，就会返回一个空指针。

2）static int _modbus_rtu_connect(modbus_t *ctx)

本函数主要功能是将通信串口设置为rtu模式。

3）int modbus_set_slave(modbus_t *ctx, int slave)

本函数设置本句柄的从机号。



2.3 Modbus主机通信常用接口

1）int modbus_write_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, const uint16_t *src)

本函数为将数组中的数据写入到远端设备（从机）的寄存器中，写入的地址位addr，长度为nb个寄存器。

2）int modbus_read_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb, uint16_t *dest)

本函数将远端设备（从机）保持寄存器中的数据复制到数组dest中。

3）int modbus_read_input_registers(modbus_t *ctx, int addr, int nb,

uint16_t *dest)

本函数读取远端设备（从机）地址为addr输入寄存器中的数据，数据长度为nb。



2.4 Modbus从机通信主要接口

1）int _modbus_receive_msg(modbus_t *ctx, uint8_t *msg, msg_type_t msg_type)

本函数可以用于处理来自主机的请求，返回接受到的字符的数量，如果成功，则返回uint8_t数组中的消息（即主机发送的命令），否则返回-1。



2）int modbus_reply(modbus_t *ctx, const uint8_t *req,

int req_length, modbus_mapping_t *mb_mapping)

本函数负责在接受到请求后，分析请求并生成响应消息，并且发送到主机。如果请求属性为广播，那么不发送响应消息。

三、 调试问题分享

　　在调试中，从机的Server进程会经常出现崩溃，后发现在Server经常每次处理配置变更时，都会重新new出新的modbus句柄，但却不释放原有句柄，这种处理会导致多次修改Modbus通信配置时，从机Server进程崩溃。

解决方案：在程序中判断，当modbus句柄已经存在时，此时更新配置后，不再new出新的句柄，而是调用接口 modbus_close()， modbus_free()释放句柄中的配置，然后用更新后的配置重新设置句柄参数。

一旦服务器处理请求，使用合适的 MODBUS 服务器事务建立 MODBUS 响应。

根据处理结果，可以建立两种类型响应：

一个正 MODBUS 响应：
响应功能码 = 请求功能码

一个 MODBUS 异常响应：
01、用来为客户机提供处理过程中与被发现的差错相关的信息；

02、响应功能码 = 请求功能码 + 0x80；

03、提供一个异常码来指示差错原因。

5、功能码分类
有三类 MODBUS 功能码。它们是：

公共功能码

是较好地被定义的功能码，
是的，
MODBUS 组织可改变的，
公开证明的，
具有可用的一致性测试，
MB IETF RFC 中证明的，
包含已被定义的公共指配功能码和未来使用的未指配保留供功能码。
用户定义功能码

有两个用户定义功能码的定义范围，即 65 至 72 和十进制 100 至 110。
用户没有 MODBUS 组织的任何批准就可以选择和实现一个功能码
不能被选功能码的使用是的。
如果用户要重新设置功能作为一个公共功能码，那么用户启动 RFC，以便将改变引入公共分类中，并且指配一个新的公共功能码。
保留功能码

一些公司对传统产品通常使用的功能码，并且对公共使用是无效的功能码。

IS420UCSBH1A是通用电气公司的Mark VIe系统控制器。MKVIe是GE设计的的Speedtronic系统之一，用于控制水力、燃气和蒸汽涡轮系统。IS420UCSBH1A是现有的五个UCSB模块之一。

IS420UCSBH1A是一个单模块控制器，使用其板载I/O网络与I/O包接口。以前的Speedtronic系统中的旧控制器通过背板连接器实现了相同类型的接口。该装置是气冷式的。它没有板载风扇或电池，但配有内置电源。该设备很小，尺寸为6.4英寸x 8.1英寸x 1.4英寸。其他规格包括:

600 MHz英特尔EP80579微处理器
256 MB DDR2 SDRAM内存，带闪存支持的SRAM
支持控制块语言(模拟和数字)的QNX中微子操作系统
双绞线10Base-TX/100Base-TX和RJ-45连接器
用于许多应用的TCP/IP协议
2.4磅，不包括运输包装
环境工作温度为-22至149华氏度。
IS420UCSBH1A设计为直接安装到面板金属板上，设备的散热片保持通畅，以允许适当的气流。

IS420UCSBH1A的正面设计有三个以太网端口，用于连接R/S/T I/O网络，以及三个额外的ENET端口，用于连接HNMIs、其他控制器、历史记录和点对点连接。前面板还有一个USB端口。控制器的设置可以使用GE的ToolboxST应用程序来完成。

IS420ESWAH2A是通用电气公司为Mark VIe系统提供的几种以太网交换机之一。该系统由通用电气公司制造并发布，用于控制和管理工业汽轮机系统。

IS420ESWAH2A是一款非托管以太网交换机，旨在满足实时工业控制系统的需求。该交换机具有多种功能/特性，包括802.3/802.3u/802.3x兼容性、半双工和全双工自动协商、惠普-MDIX自动感应和10/100基本铜缆。该设备还具有多个led，让用户知道何时链路处于活动状态，何时设备通电，以及每个端口的速度。该单元有八个支持10/100BASE-TX的端口，以及两个支持100BASE-FX、LC类型连接的端口。

IS420ESWAH2A通常使用DIN导轨安装在控制系统面板内。通用电气公司只了某些DIN导轨夹具用于ESWA以太网交换机。根据所需的安装方向，有两种不同的夹子可供该开关使用。如果您需要平行于导轨安装交换机，请使用编号为259B2451BVP1的夹子。如果需要垂直于导轨安装交换机，请使用夹子259B2451BVP2。