WepeX-Modbus 通信协议及应用说明
WepeX-Modbus 通信协议及应用说明
Rev.: A2
文件编号:
发行日期: 2014 年 10 月 20 日
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* 深圳市麦格xx电气股份有限公司 *
NO | 制定 / 修订 履历表 | 日 期 | 版本/次 | 页数 |
1 | 首版发行 | 2014-10-20 | A2 | 9 |
WepeX-Modbus 通讯协议及应用说明
3PIN 通信端口
5PIN 通信端口
5
1
5PIN 端口定义：
1.+12 至+24V
2.GND
3.RS485-B
4.GND
5.RS485-A
3PIN 端口定义：
1.反馈信号
2.GND
3.功率信号
一、 WepeX-Modbus 端口说明：
* WepeX-Modbus 上电控制顺序：
①控制器及中继器上电。
②控制板发生功率命令到中继器（首次上电功率代码数值必须在 25-100 范围内）
③至少 1 秒后电源模块上电。
注：通信控制必须严格遵守上电时序。
二、WepeX-Modbus 通信协议说明：
中继板地址拨码举例：
地址：0x01
地址；0x02
1、串口设置协议：
（标准 Modbus 规约的RTU 方式）xx率：19200
数据校验方式：偶校验数据位：8 位
停止位：1 位
中继器地址范围：1~32 广播地址：0x00帧校验方式：CRC16
2、寄存器说明：
寄存器地址 0x0000（十六进制数） | 磁控管 01 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0001 | 磁控管 02 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0002 | 磁控管 03 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0003 | 磁控管 04 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0004 | 磁控管 05 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0005 | 磁控管 06 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0006 | 磁控管 07 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0007 | 磁控管 08 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0008 | 磁控管 09 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0009 | 磁控管 10 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000A | 磁控管 11 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000B | 磁控管 12 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000C | 磁控管 13 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000D | 磁控管 14 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000E | 磁控管 15 输出功率代码 |
寄存器地址 0x000F | 磁控管 16 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0010 | 磁控管 17 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0011 | 磁控管 18 输出功率代码 |
寄存器地址 0x0012 | 通道 01 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0013 | 通道 02 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0014 | 通道 03 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0015 | 通道 04 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0016 | 通道 05 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0017 | 通道 06 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0018 | 通道 07 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0019 | 通道 08 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001A | 通道 09 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001B | 通道 10 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001C | 通道 11 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001D | 通道 12 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001E | 通道 13 工作状态代码 |
寄存器地址 0x001F | 通道 14 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0020 | 通道 15 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0021 | 通道 16 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0022 | 通道 17 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0023 | 通道 18 工作状态代码 |
寄存器地址 0x0024 | 通道 01 工作温度 |
寄存器地址 0x0025 | 通道 02 工作温度 |
寄存器地址 0x0026 | 通道 03 工作温度 |
寄存器地址 0x0027 | 通道 04 工作温度 |
寄存器地址 0x0028 | 通道 05 工作温度 |
寄存器地址 0x0029 | 通道 06 工作温度 |
寄存器地址 0x002A | 通道 07 工作温度 |
寄存器地址 0x002B | 通道 08 工作温度 |
寄存器地址 0x002C | 通道 09 工作温度 |
寄存器地址 0x002D | 通道 10 工作温度 |
寄存器地址 0x002E | 通道 11 工作温度 |
寄存器地址 0x002F | 通道 12 工作温度 |
寄存器地址 0x0030 | 通道 13 工作温度 |
寄存器地址 0x0031 | 通道 14 工作温度 |
寄存器地址 0x0032 | 通道 15 工作温度 |
寄存器地址 0x0033 | 通道 16 工作温度 |
寄存器地址 0x0034 | 通道 17 工作温度 |
寄存器地址 0x0035 | 通道 18 工作温度 |
注意：1、寄存器地址 0x0000-0x0011 磁控管输出功率代码设定范围 25-132（十进制）
功率代码说明： | ||
25 | 微波输出功率 250W | 电源输入功率 375W |
50 | 微波输出功率 500W | 电源输入功率 750W |
…… | …… | …… |
80 | 微波输出功率 800W | 电源输入功率 1200W |
100 | 微波输出功率 1000W | 电源输入功率 1500W |
132 | 微波输出功率 1320W | 电源输入功率 2000W |
2、寄存器地址 0x0024-0x0035 温度数值输出范围为 70 至 88 摄氏度(88 摄氏度过温保护，电源模块自动停机
Ⅰ.连接状态代码说明（取工作状态代码高 4 位）：
0x00（取高 4 位数） | 电源模块通信线连接正常 |
0xF0 | 电源模块通信线非正常连接 |
Ⅱ.工作状态代码说明（取工作状态代码低 4 位）：
0x00（取低 4 位数） | 工作正常 |
0x01 | 无反馈信号 |
0x02 | 欠压保护 |
0x03 | 过压保护 |
0x04 | 过流保护 |
0x05 | 过温保护 |
0x06 | 磁控管故障 |
0x07 | 浪涌保护 |
0x08 | 高压故障 |
0x09 | 开关管故障 |
0x0A | 无功率信号 |
0x0B | Vcc 保护 |
3、帧数据说明：
功能代码 | 功能说明 |
03 | 读保持寄存器 |
06 | 预置单个寄存器 |
16 | 预置多个寄存器 |
读保持寄存器主机帧格式：(功能码 03) | ||||||
0x01 | 地址 1 | |||||
0x03 | 功能码 03 | |||||
0x00 | 寄存器起始地址高字节 | |||||
0x12 | 寄存器起始地址低字节（起始地址 0） | |||||
0x00 | 数据个数高字节 | |||||
0x02 | 数据个数低字节（读 2 个数据） | |||||
0x64 | CRC16 效验码高字节 | |||||
0x0E | CRC16 效验码低字节 | |||||
功能说明：读取物理地址 01 寄存器地址 00 起始的 2 个数据。 | ||||||
开始静止时间 | 物理地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 数据长度 | CRC16 校验码 | 终止静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 03 | 00 12 | 00 02 | 64 0E | T1-T2-T3-T4 |
读保持寄存器从机帧格式：(功能码 03) | ||||||
0x01 | 地址 1 | |||||
0x03 | 功能码 03 | |||||
0x04 | 应答数据字节数 （1 个数据包含高低 2 字节 2x2=4） | |||||
0x00 | 第 1 个数据高字节 | |||||
0xF1 | 第 1 个数据低字节 （此寄存器数值为十进制 100） | |||||
0x00 | 第 2 个数据高字节 | |||||
0xF1 | 第 2 个数据低字节（此寄存器数值为十进制 25） | |||||
0x6A | CRC16 效验码高字节 | |||||
0x44 | CRC16 效验码低字节 | |||||
功能说明：反馈物理地址 01 寄存器地址 00 起始的 2 个数据。 | ||||||
开始静止时间 | 物理地址 | 功能码 | 数据长度 | 数据 | CRC16 校验码 | 终止静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 03 | 04 | 00 F1 00 F1 | 6A 44 | T1-T2-T3-T4 |
预置单个寄存器主机帧格式：(功能码 06) | ||||||
0x01 | 地址 1 | |||||
0x06 | 功能码 06 | |||||
0x00 | 寄存器地址高字节 | |||||
0x00 | 寄存器地址低字节 | |||||
0x00 | 寄存器数据高字节 | |||||
0x64 | 寄存器数据低字节 | |||||
0x88 | CRC16 效验码高字节 | |||||
0x21 | CRC16 效验码低字节 | |||||
功能说明：设置物理地址 01 寄存器地址 0F 的数据为 0x64。 | ||||||
开始静止时间 | 物理地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 数据 | CRC16 校验码 | 终止静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 06 | 00 00 | 00 64 | 88 21 | T1-T2-T3-T4 |
预置单个寄存器从机帧格式：(功能码 06) | ||||||
0x01 | 地址 1 | |||||
0x06 | 功能码 06 | |||||
0x00 | 寄存器地址高字节 | |||||
0x00 | 寄存器地址低字节 | |||||
0x00 | 寄存器数据高字节 | |||||
0x64 | 寄存器数据低字节 | |||||
0x88 | CRC16 效验码高字节 | |||||
0x21 | CRC16 效验码低字节 | |||||
功能说明：反馈接收到的数据。 | ||||||
开始静止时间 | 物理地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 数据 | CRC16 校验码 | 终止静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 06 | 00 00 | 00 64 | 88 21 | T1-T2-T3-T4 |
预置多个寄存器主机帧格式：(功能码 16) | ||||||||
0x01 | 地址 1 | |||||||
0x10 | 功能码 16 | |||||||
0x00 | 起始寄存器地址高字节 | |||||||
0x00 | 起始寄存器地址低字节 | |||||||
0x00 | 寄存器数目高字节 | |||||||
0x03 | 寄存器数目低字节 | |||||||
0x06 | 字节数为 6 | |||||||
0x00 | 数据 1 高字节 | |||||||
0x64 | 数据 1 低字节 | |||||||
0x00 | 数据 2 高字节 | |||||||
0x64 | 数据 2 低字节 | |||||||
0x00 | 数据 3 高字节 | |||||||
0x64 | 数据 3 低字节 | |||||||
0xD7 | CRC16 效验码高字节 | |||||||
0x7C | CRC16 效验码低字节 | |||||||
功能说明：设置物理地址 01 寄存器地址 00、01、02 的数据为 0x64。 | ||||||||
静止时间 | 地址 | 功能码 | 寄存器地址 | 寄存器个数 | 字节数 | 数据 | CRC16 效验码 | 静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 10 | 00 00 | 00 03 | 06 | 00 64 00 64 00 64 | D7 7C | T1-T2-T3-T4 |
预置多个寄存器从机帧格式：(功能码 16) | ||||||
0x01 | 地址 1 | |||||
0x10 | 功能码 16 | |||||
0x00 | 起始寄存器地址高字节 | |||||
0x00 | 起始寄存器地址低字节 | |||||
0x00 | 寄存器个数高字节 | |||||
0x03 | 寄存器个数低字节 | |||||
0x80 | CRC16 效验码高字节 | |||||
0x08 | CRC16 效验码地字节 | |||||
功能说明：反馈接收到的数据。 | ||||||
开始静止时间 | 物理地址 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器个数 | CRC16 校验码 | 终止静止时间 |
T1-T2-T3-T4 | 01 | 10 | 00 00 | 00 03 | 80 08 | T1-T2-T3-T4 |
MODBUS 调试方法
硬件：
一台主机（PLC）、多台中继器（WepeX-Modbus）作为 MODBUS 通信用，一条 RS-485 转 USB 通信线和一台 PC 用于监控 RS-485 总线通信数据，一台微波电源用于查看控制效果。
软件：
Modbus 调试精灵 、串口调试助手 用于监控 RS-485 总线数据。
通信前检查串口设置，包括xx率、校验位、数据位、停止位等参数，有条件的可以用示波器测量一下xx率等实际设置情况。把 RS-485 转 USB 通信线并在 RS-485 总线上，打开串口调试助手查看总线上的通信。以判断 PLC 可以正确发送数据。
PLC 和中继器通信例举：
a.读寄存器。读取 18 个通道中的第 1、2 通道工作状态。PLC 往中继器发送的数据应为 01 03 00 12 00 02
64 0E 待中继器处理完数据后会往 PLC 发送的数据（未连接电源模块通信 0xF1，已连接 0x01）应为 01 03 04
00 F1 00 F1 6A 44 。每成功通信一次，中继器侧边绿色状态灯会闪一下。
b.写单个寄存器。设置 18 个通道中的第 1 个通道输出 1000 瓦微波功率（功率参数十进制 100，十六进制 64）。首先把变频电源模块上的 3pin 通信线插到中继器第 1 通道（左上角第 1 个），PLC 往中继器发送数据 01 06 00 00 00 64 88 21 待中继器处理完数据后会往 PLC 发送的数据 01 06 00 00 00 64 88 21 作为应答。设置好功率参数后再给电源模块接上 220V 交流电（注意：变频电源模块通电之前必须先设定功率参数最小为 25，表示输出 250W 微波，最大功率参数视电源型号而定）。若电源模块工作正常，其工作状态数据应由 0x0001变为 0x0000 。此时可用钳流表测量电流为 6.8A 左右。改变功率寄存器参数可改变输出功率，如输出 250W微波功率（功率寄存器参数十进制 25，十六进制 19）：01 06 00 00 00 19 48 00 。
c.写多个寄存器。设置多个连续寄存器参数，请参考功能码 16 例举。
d.广播命令。设置已经连接总线的所有物理地址中 18 个通道都输出 500W，应使用广播地址 0x00，功能码 0x06，PLC 往中继器发送的数据应为 00 06 xx xx 00 32 ?? ?? (xx xx 可为任何数据，？？为校验码) 注意：进行广播通信时，从机不反馈任何应答数据。
Modbus RTU 模式说明：
RTU 模式中，信息开始至少需要有 3.5 个字符的静止时间，依据使用的xx率，计算这个静止的时间(上述中的 T1-T2-T3-T4)。接着，第一个区的数据为中继器地址。
各个区允许发送的数据为 16 进制数。
网络上的设备连续监测网络上的信息，包括静止时间。当接收第一个地址数据时，每台设备立即对它解码，以决定是否是自己的地址。发送完最后一个字符号后，也有一个 3.5 个字符的静止时间，然后才能发送一个新的信息。
整个信息必须连续发送。如果在发送帧信息期间，出现大于 1.5 个字符的静止时间时，则接收设备刷新不完整的信息。
同样一个信息后，立即发送的一个新信息，（若无 3。5 个字符的静止时间）这将会产生一个错误。是因为合并信息的 CRC 校验码无效而产生的错误。