使用Top Server為Wonderware揭開Modbus寄存器尋址的神秘面紗

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從1979年開始，Modbus已經(jīng)作為一種“開放式”協(xié)議使用，多年來(lái)各行各業(yè)對(duì)Modbus有許多不同的解釋。對(duì)于那些不同的Modbus解釋，有很多關(guān)于訪問(wèn)數(shù)據(jù)的不同術(shù)語(yǔ)的困惑。在這篇文章中，我將逐步介紹Modbus尋址的基礎(chǔ)知識(shí)，包括偏移如何發(fā)揮作用，以及它們?nèi)绾斡绊懺赥OP Server for Wonderware應(yīng)用程序中使用的地址。

由于在世界各地幾乎有同樣多的不同設(shè)備制造商在同時(shí)實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議，因此設(shè)備文檔有時(shí)不清楚該為特定數(shù)據(jù)請(qǐng)求什么數(shù)字地址。所以，本文的目的是為Modbus尋址如何工作提供一個(gè)解釋，以便更容易理解如何使用TOP Server訪問(wèn)Modbus設(shè)備中的數(shù)據(jù)。

Modbus地址的類型

當(dāng)我們討論Modbus協(xié)議以及如何處理特定的數(shù)據(jù)位置時(shí)，通常有四種不同類型的Modbus地址：

由于某些設(shè)備文檔沒(méi)有提供對(duì)地址類型（如4xxxxx或保持寄存器）引用的Modbus地址的詳細(xì)列表，因此考慮根據(jù)特定地址包含的數(shù)據(jù)類型以及是否可以讀取和寫入或者僅能讀取來(lái)讀取Modbus地址是有意義的。

由于它們所代表的數(shù)據(jù)類型，您還可能會(huì)看到離散或數(shù)字地址的模擬或線圈寄存器。

偏移尋址：4001和40001和400001之間有區(qū)別嗎？

正如我之前提到的，Modbus協(xié)議已經(jīng)存在了幾十年，可以說(shuō)是世界上最廣泛使用的設(shè)備通信協(xié)議。話雖如此，隨著Modbus協(xié)議的誕生，當(dāng)內(nèi)存大小不做出改變時(shí)，與目前可用的大量?jī)?nèi)存相比，70年代后期設(shè)備上的內(nèi)存總量很小。

在考慮TOP Server Modbus Suite是否與設(shè)備兼容時(shí)，最常見的問(wèn)題之一是TOP Server是否支持特定的地址范圍。TOP Server支持的列出的地址范圍如下：

• 保持寄存器-400001- 465536
• 內(nèi)部寄存器-300001- 365536
• 輸入線圈 - 100001-165536
• 輸出線圈 - 000001- 065536

對(duì)于許多設(shè)備，支持的地址范圍遠(yuǎn)小于此。例如，通過(guò)保持寄存器，在這樣的設(shè)備中，4001的地址作為起始地址無(wú)法接近400001。那么，鑒于這些數(shù)據(jù)，TOP Server如何聲稱對(duì)Modbus設(shè)備有如此廣泛的支持？

事實(shí)上，TOP Server Modbus Suite支持4001，40001甚至400001。TOP Server支持所有Modbus地址，因?yàn)镸odbus使用一種稱為偏移尋址的尋址。為了說(shuō)明偏移地址的工作原理，請(qǐng)注意一下在上圖中，我們是怎么將起始編號(hào)與地址的其余部分分開的。

圖中的地址“4001”，有兩條我們感興趣的信息：

   1.起始編號(hào)“4”表示應(yīng)該從設(shè)備請(qǐng)求什么類型的地址。（保持寄存器 = 4）

   2.數(shù)字“001”表示應(yīng)該從設(shè)備請(qǐng)求哪個(gè)地址偏移。（偏移 = 1）

根據(jù)這些知識(shí)，我們將相同的原理應(yīng)用于TOP Server支持的起始保持寄存器地址“400001”。

   1.我們的起始編號(hào)是“4”，這意味著我們要有保持寄存器。

   2.移除“4”后的剩余數(shù)字是“00001”，其在數(shù)值上與“001”相同，并且表示相同的偏移量“1”。

請(qǐng)一定注意，許多Modbus設(shè)備可能不支持TOP Server支持的所有數(shù)據(jù)偏移。為了避免在輸入此類設(shè)備的地址時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，TOP Server Modbus驅(qū)動(dòng)程序會(huì)根據(jù)在地址字段中輸入的內(nèi)容“填充”地址（添加一個(gè)或多個(gè)數(shù)字）。 因此，TOP Server會(huì)自動(dòng)在中間考慮“額外”的零，并根據(jù)需要填充地址。

對(duì)于所有不同的Modbus地址類型（內(nèi)部寄存器 = 3，輸入線圈 = 1，輸出線圈 = 0），同樣的原則也適用。原因是Modbus在發(fā)出請(qǐng)求后發(fā)送到Modbus設(shè)備時(shí)不包含“400001”或“4001”。而只有地址偏移量作為命令的一部分和指定讀取或?qū)懭氩僮鞯拇a以及Modbus地址類型（保持寄存器等）一起發(fā)送。

您需要什么類型的Modbus地址？

確定在TOP Server中使用哪個(gè)地址的最簡(jiǎn)單方法是確定您在設(shè)備中訪問(wèn)的是哪種地址：

準(zhǔn)備開始從您自己的Modbus設(shè)備訪問(wèn)數(shù)據(jù)了嗎？