Модель обмена

Modbus RTU — протокол типа «запрос — ответ» с одним ведущим (master) на линии. Ведомые (slave) никогда не начинают обмен сами: они только отвечают на адресованный им запрос. Это означает, что события «от прибора» в чистом Modbus не существует — ведущий обязан опрашивать.

Кадр RTU состоит из адреса ведомого, кода функции, данных и контрольной суммы CRC. Границы кадра определяются паузой в линии длительностью не менее 3,5 символов, поэтому произвольные задержки внутри посылки недопустимы — приёмник воспримет их как конец кадра.

Адресация

• 1–247 — адреса ведомых устройств.
• 0 — широковещательный запрос: его принимают все, но никто не отвечает.
• Адрес должен быть уникален в пределах линии. Два устройства с одинаковым адресом отвечают одновременно, сигналы накладываются, и ведущий видит либо ошибку CRC, либо «нет ответа» — при этом каждое устройство по отдельности исправно.

Четыре параметра, которые должны совпасть

Скорость, число битов данных, чётность и число стоп-битов должны быть одинаковыми у ведущего и у всех ведомых на линии. Несовпадение любого из них даёт одинаковый внешний симптом — «связи нет» — поэтому проверять их нужно все четыре, а не только скорость.

Области данных и функции чтения

Modbus разделяет данные на четыре области, и каждая читается своей функцией. Обращение правильным адресом, но не той функцией — частая причина ошибки «illegal data address»:

Отдельная и очень распространённая путаница — нумерация. В документации регистры часто нумеруются с единицы и с префиксом области (например, 30001 для первого input register), а в кадре передаётся адрес, начинающийся с нуля. Смещение на единицу между «номером регистра в таблице» и «адресом в запросе» — самая частая причина того, что данные читаются, но не те.

Многобайтные величины

Регистр Modbus — 16 бит. Значения с плавающей точкой и 32-битные счётчики занимают два регистра, и стандарт не предписывает, в каком порядке следуют их слова. Поэтому при чтении расхода или накопленного количества всегда сверяйтесь с картой регистров конкретного прибора: перепутанный порядок слов даёт правдоподобное, но неверное число.

Со стороны вычислителя УВП-280

Датчики с Modbus-выходом подключаются к портам RS-232 или RS-485 вычислителя, а сам порт описывается в разделе Интерфейсы как «Датчики Modbus RTU» (FAQ СКБ). Конкретные параметры портов и допустимые режимы — в разделе 1.2.4 РЭ УВП-280. Карты регистров контроллеров приведены в приложениях к их собственным РЭ.

Типичные ошибки

• Совпадающие адреса у двух ведомых на одной линии.
• Совпала скорость, но не совпала чётность.
• Чтение input register функцией 03 вместо 04 (и наоборот).
• Смещение на 1 из-за нумерации регистров с единицы.
• Перепутанный порядок слов в 32-битных значениях.
• Два ведущих на одной линии — Modbus RTU этого не допускает.