Modbus通訊注意事項及測試

很多同學在做Modbus通訊時，需要連續讀取多個現場設備的數據，雖然也編寫了Modbus輪詢的程序，但是有時還是無法正常通訊。有時雖然能夠保證通訊，但是所有現場設備的輪詢周期很長。本文將從MBUS_CTRL的超時時間參數設置來說明超時時間設置的重要性。
答：Modbus通訊協議是單主多從的通訊協議，如果需要讀取多個現場Modbus從站設備的數據時，很多PLC不支持對Modbus通訊功能塊的自動排序，需要自己編寫Modbus輪詢程序來實現，輪詢時每次只能激活一個Modbus的讀寫功能塊。
以常見的主站讀取從站的寄存器為例，主站發出請求需要8個字節，從站返回響應為52*n個字節。其中n為寄存器個數。
如果通訊速率為9600時，按照常規的ModbusRTU，8個數據位、1個停止位、偶校驗方式，每傳輸1個字節數據需要的時間為：
(811)/9600=1.04ms/Byte
因此，主站發出響應到從站返回數據的時間周期為：
(852*n)*1.04T1T2，其中n為寄存器個數，T1為從站的響應時間（如果是PLC，則為PLC的掃描時間），T2為通訊余量，一般為20~50ms。
如果讀取10個字的數據，從站響應時間為50ms，則整個周期為：
(852*10)*1.045050=134.32ms。
因此，超時時間必須大于134.32ms，可以設置為150ms以上。
如果超時時間太短，響應不能完全返回，通訊會報錯。
如果超時時間設置太長，按照上述例子，一共10個從站，每個從站讀取10個字的數據，超時時間設置為1s。如果有1個從站出現故障，則整個輪詢周期為：10009*134.32=2208.88ms。
同理，如果超時時間設為150ms，則整個輪詢周期為：1509*134.32=1358.88ms。
因此，可以看出正確的超時時間設置可縮短整個輪詢周期，不正確的設置，將導致通訊出錯或整個通訊周期過長。