寄存器PLC地址与ModBus协议地址关系

寄存器PLC地址与ModBus协议地址

寄存器PLC地址指存放于控制器中的地址,这些控制器可以是PLC,也可以使触摸屏,或是文本显示器。PLC地址一般采用10进制描述,共有5位,其中第一位代码寄存器类型。第一位数字和寄存器类型的对应关系如表1所示。PLC地址例如40001、30002等。

寄存器modbus协议地址指通信时使用的寄存器地址,在实际编程中,由于寄存器PLC地址前缀的区分作用,所以只需说明后4位数,而且需转换为4位十六进制地址。例如PLC地址40001对应寻址地址0x0000,40002对应寻址地址0x0001,寄存器寻址地址一般使用16进制描述。再如,PLC寄存器地址40003对应协议地址0002,PLC寄存器地址30003对应协议地址0002。在实际编程中,由于前缀的区分作用,所以只需说明后4位数,而且需转换为4位十六进制地址。

支持 Modbus 协议的设备或软件,使用时用户直接设置或看到的应 当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据,是通过各种 “功能”读写而来。 功能码是 Modbus 地址的底层。 如果 Modbus 通 信的一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码,则需要注意了解此 功能号与 Modbus 地址间的对应关系。

支持 Modbus 协议的设备或软件,使用时用户直接设置或看到的应 当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据,是通过各种 “功能”读写而来。 功能码是 Modbus 地址的底层。 如果 Modbus 通 信的一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码,则需要注意了解此 功能号与 Modbus 地址间的对应关系。

使用 modbus 地址时应注意下述问题:

1)、40001~4xxxx 是美国 modicon 公司和 ge 公司 plc 使用的 modbus 地址,它是基于1的地址,即同类元件的首地址为1。西门子 plc 的 modbus 地址是基于0的地址。

2)、美国的 modbus 地址左起第2位用来表示元件的类型,例如 i0.0的 modbus 地址为010001。 因为数据类型已经包含在功能码中了, 西门子的 i0.0的 modbus 地址实际上为000000, i2.0的 modbus 地址为 000016(或十六进制数16#0010) ,而不是010017。

3)、无论V寄存器还是M寄存器,里面的不同数据类型(VB、VW、VD、MB、MW、MD)都是基于寄存器内存总字节地址为偏移地址。

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/uploads/article/20220317/d872aa082c7df81ee93402f4ec6c86a1.png 4)、在数据报文中,所有的modbus地址都是从0开始的。也就是首次出现的数据项在报文中的地址为0。比如:(All data addresses in Modbus messages are referenced to zero. The first occurrence of a data item is addressed as item number zero.)

5)、Modbus地址实际上分为两种情况。

第一种情况:PLC作Modbus主站,Modbus地址和PLC手册里的地址一致,例如作主站的S7-200的MBUS_MSG指令用于向Modbus从站发送请求消息,和处理从站返回的响应消息。要读取从站(另一台S7-200)的I0.0开始的地址区时,它的输入参数Addr(Modbus地址)为10001。S7-200从站保持寄存器的V区起始地址为VB200时,要读取从站VW200开始的V存储区时,保持寄存器的地址是40001。

第二种情况:PLC作从站,PLC不用管什么Modbus地址,等着主站来读写它的地址区就是了。

主站的计算机软件(例如DCS或组态软件)的编程人员需要编写实现Modbus通信的程序,首先需要确定Modbus RTU的报文结构。他们一般不熟悉PLC,因此PLC的编程人员往往需要和上位机软件的编程人员一起来讨论Modbus的报文结构。

最容易出问题的就是报文里Modbus地址与PLC存储区地址的对应关系。

S7 PLC手册给出的Modbus地址与Modicon公司和GE公司PLC使用的地址相同,是基于1的地址,即同类元件的首地址为1。而西门子PLC采用的是基于0的地址,即同类元件的首地址为0。Modbus报文中西门子PLC的Modbus地址也采用基于0的地址。

PLC系统手册中的Modbus地址的最高位用来表示地址区的类型,例如I0.0的Modbus地址为10001。因为地址区类型的信息已经包含在报文的功能码中了,报文中S7-200的I0.0的Modbus地址不是10001,而是0。报文中其他地址区的Modbus地址也应按相同的原则处理。例如当S7-200从站保持寄存器的V区起始地址为VB200时,VW200对应的保持寄存器在报文中的Modbus地址为0,而不是40001。

0x、1x、 3x、4x不仅是一片数据区,Modbus协议规定的地址范围,即:

线圈(DO)地址:00000~09999

触点(DI)地址:10000~19999

输入寄存器(AI)地址:30000~39999

输出寄存器(AO)地址:40000~49999

由于上述各类地址是唯一对应的,因此有些资料就以其第一个数字区分各类地址,即:0x代表线圈(DO)类地址,1x代表触点(DI)类地址、 3x代表输入寄存器(AI)类地址、4x代表输出寄存器(AO)类地址。

同理,各类地址的数据区的Modbus功能码也是规定好的,不能乱用。如要操作0x地址数据区,就只能用规定的功能码01/05,而不能用其他的功能码。

所以,从各类地址的前缀就能知道它的数据区及功能码,反之亦然。


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