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基于Modbus规约的智能仪表与PC机通信技术实现 摘要：本文主要介绍Modbus RTU规约，及在VB6.0编程环境下通过RS-485串口实现主控台PC机与智能仪表间基与该规约通信的具体实现方法。关键词：Modbus RTU；通信协议；RS-485；CRC校验 1?引言 ??? 随着时代的进步，越来越多的企业开始向生产和管理自动化转变。各种智能仪表不断地应用到生产生活的各个领域。在工业控制方面，RS－485总线由于平衡差分传输特性具有的干扰性好、传输距离远 、有较大级连能力等特点，非常适合于组成工业级的多机通信系统。Modbus RTU规约是Modicon公司的注册商标，是目前国际智能化仪表普遍采用的主流通讯协议之一。在各个工业仪器仪表大量使用的今天，Modbus RTU协议和RS-485总线得到了最为广泛的应用。本文主要从应用的角度介绍在一个工业控制系统中，实现该技术的具体方案。 2? Modbus? RTU 通讯协议简介 ??? （1） Modbus RTU协议简介??? ?Modbus RTU通讯协议是Modicon公司的注册商标。采用主从问答方式工作，其规范已在国际互联网上公布，是目前国际智能化仪表普遍采用的主流通讯协议之一。目前，国内许多生产商已在他们的产品和系统中遵循该协议标准。该协议有两种传输模式即RTU模式和ASCII模式。其中RTU模式信息帧中的8位数据包括两个4位16进制字符，相对于ASCII模式，RTU模式表达相同的信息需要较少的位数，且在相同通讯速率下具有更大的数据流量。因此通常情况下，一般工业智能仪器仪表都是采用RTU模式的Modbus规约。 ??? （2） Modbus 通信格式 ??? 当通讯命令由发送设备（上位机）发送至接收设备（下位机）时，符合相应地址码的下位机就会响应命令，并根据约定的通信协议读取信息、数据校验并且执行相应的功能操作。返回的帧结构包含地址码、功能码、数据以及CRC校验码。 ??? （3）上下位机通信帧约定格式????? ???? 其中的仪表地址在使用的电压表中是为一个字节定义的，所以最多到256个。下位机与上位机的通信波特率一般可自由设定，但必须保证上下机的通信波特率对应匹配。 3?上位机通信软件设计方案 ??? 上位机的通信软件采用VB6.0的开发环境。在VB6.0中对串口进行编程可以使用Mscomm控件加快开发进度。该控件主要是为RS－232的通用串口而设计。所以为了利用PC上现有的RS－232接口，通常是使用RS232/485的转换器。这些转换器一般通过逻辑门电路控制RXD、TXD和GND三针信号，从而自动对半双工或全双工的485串口进行控制。通过转换器，我们就可以像开发通用的RS－232串口一样来快速开发基于RS－485串口的上位机通信软件。 （1）初始化程序设计??? 在初始化程序中，主要是设定好整个帧结构的命令数组、传输波特率、以及一些必须的串口初始设定。具体的操作如下面代码说明Dim Tcommand(7) As Byte????? ‘开辟命令帧的帧长度数组MSComm.CommPort = 1??????? ‘设定需要使用的串口，当然这里可以用输入方式灵活设定。暂定为1＃口MSComm.Settings=2400,n,8,1? ‘设定传输的波特率和校验方式MSComm.InBufferSize = 1024???? ‘开辟数据缓冲区MSComm.InputMode =comInputModeBinary??? ‘设定为二进制的数据流方式MSComm.InputLen = 0????????????????????? ‘一次全部读入所需要的数据……?? 上面的代码一般都是串口初始化必须进行设定的几个部分。根据个人需要可以在VB6.0中做一个初始化界面，对各个参数（如波特率、使用串口等）进行自由设定和更改，以提高初始化设定的灵活性和通用性。 （2）命令字发送???? 命令字发送应该严格按照Modbus规约所设计的帧格式和上下位机在该规约基础上所定义的通信协议。参考表1的通信协议顺序，编写如下的VB代码来实现命令的发送。Tcommand (0) = address?????????????? ‘? address为设定的接受地址输入的变量Tcommand (1) = Val(h + 03) ……（其他的通信协议，并计算CRC校验代码）Tcommand (6) = CRC(1)Tcommand (7) = CRC(0)frmcontrol.MSComm.Output = Tcommand…… （3）上位机接收和数据处理???? 根据表2的回送通信协议，上位机解析所接受的数据，并进行必要的处理。一般而言从下位机发送上来的数据都