巨川電氣-RS485主從式多機(jī)通訊協(xié)議
巨川電氣-RS485主從式多機(jī)通訊協(xié)議
來(lái)源:http://my171.cn/
一、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
此協(xié)議定義了一個(gè)控制器能認(rèn)識(shí)使用的消息結(jié)構(gòu),而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的。它描述了一控制器請(qǐng)求訪問(wèn)其它設(shè)備的過(guò)程,如何回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求,以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。
此協(xié)議決定了每個(gè)控制器須要知道它們的設(shè)備地址,識(shí)別按地址發(fā)來(lái)的消息,決定要產(chǎn)生何種行動(dòng)。如果需要回應(yīng),控制器將生成反饋信息按本協(xié)議發(fā)出。
1、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸
控制器通信使用主—從技術(shù),即僅一設(shè)備(主設(shè)備)能初始化傳輸(查詢)。其它設(shè)備(從設(shè)備)根據(jù)主設(shè)備查詢提供的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)反應(yīng)。
主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信,也能以廣播方式和所有從設(shè)備通信。如果單獨(dú)通信,從設(shè)備返回一消息作為回應(yīng),如果是以廣播方式查詢的,則從設(shè)備不作任何回應(yīng)。協(xié)議建立了主設(shè)備查詢的格式:設(shè)備(或廣播)地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數(shù)據(jù)、一錯(cuò)誤檢測(cè)域。
從設(shè)備回應(yīng)消息也由協(xié)議構(gòu)成,包括確認(rèn)要行動(dòng)的域、任何要返回的數(shù)據(jù)、和一錯(cuò)誤檢測(cè)域。如果在消息接收過(guò)程中發(fā)生一錯(cuò)誤(無(wú)相應(yīng)的功能碼),或從設(shè)備不能執(zhí)行其命令,從設(shè)備將建立一錯(cuò)誤消息并把它作為回應(yīng)發(fā)送出去。
2、在對(duì)等類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)輸
在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)上,控制器使用對(duì)等技術(shù)通信,故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨(dú)的通信過(guò)程中,控制器既可作為主設(shè)備也可作為從設(shè)備。
在消息位,本協(xié)議仍提供了主—從原則,盡管網(wǎng)絡(luò)通信方法是“對(duì)等”。如果一控制器發(fā)送一消息,它只是作為主設(shè)備,并期望從設(shè)備得到回應(yīng)。同樣,當(dāng)控制器接收到一消息,它將建立一從設(shè)備回應(yīng)格式并返回給發(fā)送的控制器。
3、查詢—回應(yīng)周期
(1)查詢
查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設(shè)備要執(zhí)行何種功能。數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行功能的任何附加信息。錯(cuò)誤檢測(cè)域?yàn)閺脑O(shè)備提供了一種驗(yàn)證消息內(nèi)容是否正確的方法。
(2)回應(yīng)
如果從設(shè)備產(chǎn)生一正常的回應(yīng),在回應(yīng)消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應(yīng)。數(shù)據(jù)段包括了從設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生,功能代碼將被修改以用于指出回應(yīng)消息是錯(cuò)誤的,同時(shí)數(shù)據(jù)段包含了描述此錯(cuò)誤信息的代碼。錯(cuò)誤檢測(cè)域允許主設(shè)備確認(rèn)消息內(nèi)容是否可用。
二、傳輸方式
控制器能設(shè)置傳輸模式為RS485串行傳輸,通信參數(shù)為9600,n,8,1。在配置每個(gè)控制器的時(shí)候,在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備都必須選擇相同的串口參數(shù)。
地址 功能代碼 數(shù)據(jù)數(shù)量 數(shù)據(jù)1 ……. 數(shù)據(jù)n CRC字節(jié)
每個(gè)字節(jié)的位
· 1個(gè)起始位
· 8個(gè)數(shù)據(jù)位,最小的有效位先發(fā)送
· 1個(gè)停止位
錯(cuò)誤檢測(cè)域
· CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))
三、消息幀
1.幀格式
傳輸設(shè)備將消息轉(zhuǎn)為有起點(diǎn)和終點(diǎn)的幀,這就允許接收的設(shè)備在消息起始處開(kāi)始工作,讀地址分配信息,判斷哪一個(gè)設(shè)備被選中(廣播方式則傳給所有設(shè)備),判知何時(shí)信息已完成。錯(cuò)誤消息也能偵測(cè)到并能返回結(jié)果。
消息發(fā)送至少要以10ms 時(shí)間的停頓間隔開(kāi)始。傳輸?shù)牡谝粋€(gè)域是設(shè)備地址。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測(cè)網(wǎng)絡(luò)總線,包括停頓間隔時(shí)間內(nèi)。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)域(地址域)接收到,每個(gè)設(shè)備都進(jìn)行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個(gè)傳輸字符之后,一個(gè)至少10ms 時(shí)間的停頓標(biāo)定了消息的結(jié)束。一個(gè)新的消息可在此停頓后開(kāi)始。
整個(gè)消息幀必須作為一連續(xù)的流轉(zhuǎn)輸。如果在幀完成之前有超過(guò)5ms時(shí)間的停頓時(shí)間,接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個(gè)新消息的地址域。同樣地,如果一個(gè)新消息在小于5ms的時(shí)間內(nèi)接著前個(gè)消息開(kāi)始,接收的設(shè)備將認(rèn)為它是前一消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤,因?yàn)樵谧詈蟮腃RC域的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示:
起始間隔 設(shè)備地址 功能代碼 數(shù)據(jù)數(shù)量及數(shù)據(jù) CRC校驗(yàn) 結(jié)束
2、地址域
消息幀的地址域包含一個(gè)字符8Bit??赡艿膹脑O(shè)備地址是0…247 (十進(jìn)制)。單個(gè)設(shè)備的地址范圍是1…247。主設(shè)備通過(guò)將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域來(lái)選通從設(shè)備。當(dāng)從設(shè)備發(fā)送回應(yīng)消息時(shí),也把自己的地址放入回應(yīng)的地址域中,以便主設(shè)備知道是哪一個(gè)設(shè)備作出回應(yīng)。
地址0是用作廣播地址,以使所有的從設(shè)備都能認(rèn)識(shí)。
3、如何處理功能域
消息幀中的功能代碼域包含了一個(gè)字符8Bits??赡艿拇a范圍是十進(jìn)制的1…255。當(dāng)然,有些代碼是適用于所有控制器,有此是應(yīng)用于某種控制器,還有些保留以備后用。
當(dāng)消息從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備時(shí),功能代碼域?qū)⒏嬷畯脑O(shè)備需要執(zhí)行哪些行為。例如去讀取當(dāng)前檢測(cè)參量的值或開(kāi)關(guān)狀態(tài),讀從設(shè)備的診斷狀態(tài),允許調(diào)入、記錄、校驗(yàn)在從設(shè)備中的程序等。
當(dāng)從設(shè)備回應(yīng)時(shí),它使用功能代碼域來(lái)指示是正常回應(yīng)(無(wú)誤)還是有某種錯(cuò)誤發(fā)生(稱作異議回應(yīng))。對(duì)正?;貞?yīng),從設(shè)備僅回應(yīng)相應(yīng)的功能代碼。對(duì)異議回應(yīng),從設(shè)備返回一等同于正常代碼的代碼,但功能代碼的最高位為邏輯1。
例如:一從主設(shè)備發(fā)往從設(shè)備的消息要求讀一組保持寄存器,將產(chǎn)生如下功能代碼:
0 0 0 0 0 0 1 1 (十六進(jìn)制03H)
對(duì)正?;貞?yīng),從設(shè)備僅回應(yīng)同樣的功能代碼。對(duì)異議回應(yīng),它返回:
1 0 0 0 0 0 1 1 (十六進(jìn)制83H)
除功能代碼因異議錯(cuò)誤作了修改外,從設(shè)備將一獨(dú)特的代碼放到回應(yīng)消息的數(shù)據(jù)域中,這能告訴主設(shè)備發(fā)生了什么錯(cuò)誤。
主設(shè)備應(yīng)對(duì)程序得到異議的回應(yīng)后,典型的處理過(guò)程是重發(fā)消息,或者診斷發(fā)給從設(shè)備的消息并報(bào)告給操作員。
4、數(shù)據(jù)域
從主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備消息的數(shù)據(jù)域包含附加的信息:從設(shè)備用于進(jìn)行執(zhí)行由功能代碼所定義的行為所必須的數(shù)據(jù)。
如果沒(méi)有錯(cuò)誤發(fā)生,從設(shè)備返回的數(shù)據(jù)域包含請(qǐng)求的數(shù)據(jù)。如果有錯(cuò)誤發(fā)生,此域包含一異議代碼,主設(shè)備應(yīng)用程序可以用來(lái)判斷采取下一步行動(dòng)。
在某種消息中數(shù)據(jù)域可以是0長(zhǎng)度。例如,主設(shè)備要求從設(shè)備回應(yīng)通信事件記錄,從設(shè)備回應(yīng)不需任何附加的信息。
數(shù)據(jù)域最長(zhǎng)為70字節(jié)。
5、錯(cuò)誤檢測(cè)域
錯(cuò)誤檢測(cè)域包含一字節(jié)8Bits。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過(guò)對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)方法得出的。CRC域附加在消息的最后,故CRC字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個(gè)字節(jié)。
四、錯(cuò)誤檢測(cè)方法
1、超時(shí)檢測(cè)
用戶要給主設(shè)備配置一預(yù)先定義的超時(shí)時(shí)間間隔,這個(gè)時(shí)間間隔要足夠長(zhǎng),以使任何從設(shè)備都能作為正常反應(yīng)。如果從設(shè)備檢測(cè)到一傳輸錯(cuò)誤,消息將不會(huì)接收,也不會(huì)向主設(shè)備作出回應(yīng)。這樣超時(shí)事件將觸發(fā)主設(shè)備來(lái)處理錯(cuò)誤。發(fā)往不存在的從設(shè)備的地址也會(huì)產(chǎn)生超時(shí)。
2、CRC檢測(cè)
CRC域是一個(gè)字節(jié),檢測(cè)了整個(gè)消息的內(nèi)容。它由傳輸設(shè)備計(jì)算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計(jì)算收到消息的CRC,并與接收到的CRC域中的值比較,如果兩值不同,則有誤,從設(shè)備對(duì)本消息不作回應(yīng)。
通訊網(wǎng)絡(luò)只設(shè)有一個(gè)主機(jī),所有通信都由他發(fā)起。網(wǎng)絡(luò)可支持254個(gè)之多的遠(yuǎn)程從屬控制器,但實(shí)際所支持的從機(jī)數(shù)要由所用通信設(shè)備決定。
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