Кравчук Василий Анатольевич

Кадрирование сообщений Modbus

В любом из двух параллельных методов (ASCII или RTU) передач, сообщение Modbus размещается передающим устройством в кадре, который имеет известную стартовую и стоповую позицию. Это позволяет получающим устройствам определить начало сообщения, прочитать часть адреса и определить, к какому устройству обращаются (или ко всем устройствам, если сообщение – широковещательное) и позволяет узнать, когда сообщение завершено. Частичные сообщения могут быть обнаружены и ошибки могут быть в результате установлены. В сетях подобно МАР или Modbus Плюс, сетевой протокол управляет кадрированием сообщений с разделителями начала и конца, присущих данной сети. Эти протоколы также управляют доставкой устройству назначения, делая Modbus поле адреса, встроенное в сообщение, ненужное для фактической передачи. (Адрес Modbus преобразовывается в адрес узла сети и маршрут, генерируемый контроллером или сетевым адаптером).

ASCII кадрирование

В методе ASCII сообщения начинают со знака «двоеточия» ( : ASCII 3A), и заканчиваются парой «возврат каретки – конец строки» (CRLF ASCII 0D и 0A). Допустимые передаваемые знаки для всех других полей шестнадцатиричные 0–9, A–F. Сетевые устройства прослушивают сеть непрерывно до появления знака ‘двоеточия’. При обнаружении, каждое устройство расшифровывает следующее поле (поле адреса), чтобы выяснить – к нему ли обращается это устройство. Интервалы вплоть до одной секунды могут пройти между знаками в пределах сообщения. Если имеет место больший интервал, приемное устройство предполагает, что произошла ошибка. Ниже показана типичный кадр сообщения.

Исключение: При использовании контроллеров 584 и 984A/B/X, сообщение ASCII может кончаться после поля LRC без знаков CRLF. Интервал минимум одной секунды должен тогда соблюдаться. При этом контроллер будет предполагать, что сообщение закончено нормально.

RTU кадрирование

В методе RTU сообщения начинаются с интервала молчания, длительностью минимум 3.5 знака. Это легче всего осуществляется как кратное число знаков скорости в бодах, которая используется в сети (например, как T1–T2–T3–T4 в кадре ниже). Первое передаваемое поле тогда – адрес устройства. Допустимые знаки, передаваемые для всех полей – шестнадцатиричные 0–9, A–F. Сетевые устройства слушают сеть непрерывно, в том числе в течение интервалов молчания. Когда первое поле (поле адреса) получено, каждое устройство расшифровывает его, чтобы выяснить – к нему ли обращается устройство. Следуя за последним передаваемым знаком, интервал длительностью как минимум 3.5 знака указывает на конец сообщения. Новое сообщение может начаться после этого интервала. Полный кадр сообщения должен передаваться как непрерывный поток. Если интервал молчания более чем 1.5 знака приходит до завершения кадра, принимающее устройство формирует неполное сообщение и предполагает, что следующий байт будет полем адреса нового сообщения. Так же, если новое сообщение начинается раньше, чем через 3.5 знака, следующих за предыдущим сообщением, принимающее устройство будет считать это продолжением предыдущего сообщения. Это вызовет ошибку, так как значение в поле проверки контрольной суммы с помощью циклического избыточного кода не будет верно для суммарного сообщения. Ниже показан типичный кадр сообщения.