Modbus TCP和MATLAB

Question

我有这样的MATLAB代码：

function [s] = serialstart(opt) 
% Function for initializing a serial interface in matlab for interfacing 

% Functions using the serial port must be passed the serial port object 
% s in order for the serial port to be accessible. 

port = 502; 

s = tcpip('192.168.2.177',port); 
%????? 
set(s, 'InputBufferSize', 3000000); 

% Initialize serial port on specified com port 
    date_addr = 40001; 
date_num=1; 
date_addr_high = floor(date_addr/100); 
date_addr_low = mod(date_addr,100); 
date_num_high = floor(date_num/100); 
date_num_low = mod(date_num,100); 
%Open serial connection 
fopen(s); 

% Specify Terminator 
s.terminator='CR/LF'; 

fwrite(s,0,'char')      %Transactio identifier  0x00 
fwrite(s,0,'char')      % Transactio identifier  0x00 
fwrite(s,0,'char')      % Protokol identifier  0x00 
fwrite(s,0,'char')      % Protokol identifier  0x00 
fwrite(s,0,'char')      %  Data Bytes 0x00 
fwrite(s,1,'char')      %   Data Bytes  0x06 
fwrite(s,255,'char')      %  unit identifier 0xff 
fwrite(s,3,'uint8')      % Function   0x03 
fwrite(s,date_addr_high,'uint8')   %Register High Byte 
fwrite(s,date_addr_low,'uint8')   %Register Low Byte 
fwrite(s,date_num_high,'uint8')   %How many Register Low Byte 
fwrite(s,date_num_low,'uint8')  %How many Register High Byte 

out = fread(s,1,'char');     

fclose(s); 

，但我得到如下回应：

警告：读取失败：指定的数据量不是 超时时间内返回期。

下面是对TCPIP对象的设置：

TCPIP Object : TCPIP-192.168.2.177 

Communication Settings 
RemotePort: 502 
RemoteHost: 192.168.2.177 
Terminator: 'CR/LF' 
NetworkRole: client 

Communication State 
Status: closed 
RecordStatus: off 

Read/Write State 
TransferStatus: idle 
BytesAvailable: 0 
ValuesReceived: 0 
ValuesSent: 12 

连接成功，但我没有收到任何数据。我不知道如何收到任何日期。

编辑：

我加入这个底：

while ~s.BytesAvailable 
end 
s.BytesAvailable 
res=fread(s,s.BytesAvailable)     
fclose(s); 

现在我得到任何答复。

Answer 1

看起来您在收到来自s的任何数据之前已经完成了fread操作。检查s.BytesAvailable以确保在尝试阅读之前确实已收到某些内容。

Answer 2

我知道这是一个旧帖子，所以我不愿意碰它，但我有Modbus TCP与Matlab工作，这是我试图让它工作时遇到的职位之一，所以我想我会在这里发表一个关于它的答案。

我会在前面说这是用Matlab的Instrument Control Toolbox完成的，因为这是tcpip()命令所需的。我将努力让这个工具箱在没有工具箱的情况下工作，因为让整个工具箱只用于Modbus TCP是过度杀伤性的，但为了快速开发的目的，试用版的工具箱足以让您受益匪浅。

因此，首先配置端口：

IPADDR='192.168.0.1'; 
PORT=502; 
tcpip_pipe=tcpip(IPADDR, PORT); 
set(tcpip_pipe, 'InputBufferSize', 512); 
tcpip_pipe.ByteOrder='bigEndian'; 

然后，打开端口：

try 
    if ~strcmp(tcpip_pipe.Status,'open') 
     fopen(tcpip_pipe); 
    end 
    disp('TCP/IP Open'); 
catch err 
    disp('Error: Can''t open TCP/IP'); 
    return; 
end 

现在，我发现工作是准备整个消息，然后写整个事情一次。这有助于我认为，因为你在上面指定了排列顺序，所以你不必担心它是如何设置的，或者如果你按照正确的顺序编写消息等。

所以，现在，你如何构建一个Modbus TCP消息的故障：

1. 事务ID - 这是一个可以是你想要的任意数目的2字节字段。通常，您每次发送消息时都会将此值增加1。您传输的设备会在响应时将此号码重复发送给您，以确保您正在解析特定请求的数据。如果响应中的事务ID与您发送的不匹配，则应丢弃数据。
2. 协议 - 这是一个2字节的字段，应该全部为零以指示Modbus TCP。非常简单。
3. 剩余字节数 - 这是一个2字节的字段，表示消息中剩余的字节数。只需添加所有字节;这就是这里的数字。
4. 从站ID - 这是一个1字节的字段。我首先发现这个值有点令人困惑，但考虑到这一点：您正在使用Modbus TCP - 您已经直接连接到从站，因为您正在连接到上面指定的IP地址。这里的Slave ID的用途是，如果您使用Modbus TCP-RTU“路由器”，您的消息将在RTU网络上重新广播。在这种情况下，您试图在RTU网络上指定路由器后面设备的地址。如果您尝试通信的设备与您指定IP地址的设备相同，则不需要使用从站ID。如果你不使用它，你应该放下的值是255.所以，tl; dr - 如果你没有对Modbus做一些复杂的事情，那么把这个值设置为255。
5. 函数ID - 这是一个1字节的字段。这是一个数字，对应于specific function code指示设备要执行的操作。就我而言，我只想读取寄存器，所以我的函数ID是每次4。
6. 数据 - 这可能是您的设备配置要做的任何事情，但我会解释一些“默认”情况，因为它们应该很普遍。通常情况下，当您向设备（从设备）发送消息时，数据将是两个2字节值，其中第一个2字节值是特定寄存器的地址，第二个2字节值是寄存器读取或写入该寄存器的值。

因此，我们来尝试一个例子。我希望事务代码为3（再次，我选择一个随机数，并随着每次传输而递增，以使我能够匹配对特定传输的响应）。我希望函数代码是4（读取寄存器），我想从寄存器0开始，并且我想读取12个寄存器。对于记录来说，寄存器通常是2个字节，所以这意味着我想从寄存器0开始并准备好24个字节的信息。

该消息如下所示：

message = [... 
    %*** TRANSACTION ID ***% 
    uint8(0); ... % 
    uint8(3); ... % Two byte transaction ID 
    %*** PROTOCOL ***% 
    uint8(0); ... % 
    uint8(0); ... % Two byte protocol ID - all zeros means Modbus TCP 
    %*** BYTES REMAINING ***% 
    uint8(0); ... % 
    uint8(6); ... % Two byte number of bytes for everything after this 
    %*** SLAVE ID ***% 
    uint8(255); ... % Slave ID - use if end device is after a modbus tcp/rtu router, otherwise use 255 
    %*** FUNCTION ID ***% 
    uint8(4); ... % 4 - read input registers 
    %*** DATA ***% 
    %***** Starting Register *****% 
    uint8(0); ... % 
    uint8(0); ... % Two byte number that gives the starting register to read 
    %***** Number of Registers to Read *****% 
    uint8(0); ... % 
    uint8(12)]; % Two byte number that gives how many registers to read 

现在，写这个消息到设备：

fwrite(tcpip_pipe, message,'int8'); 

然后等待回应：

while ~tcpip_pipe.BytesAvailable,end 

然后读取返回的数据：

response = fread(tcpip_pipe,tcpip_pipe.BytesAvailable); 

标题信息应该都符合预期。同样，如果交易ID与您发送的不符，那么您应该丢弃该消息。功能代码应与您发送的相同。如果不是，这可能是一个错误 - error function code与您发送的内容相同，外加128.因此，在我的示例中，我想读取输入寄存器（功能代码4），并且如果出现错误（如我的消息isn不正确的格式，指定一个无效的寄存器号码等），那么我将得到的功能代码将是4 + 128 = 132.

作为最后一点，我将补充说明第一个字节在对读命令的响应中将是寄存器的数量（不是字节！一个寄存器是两个字节），这对我来说似乎是多余的，因为Modbus TCP报头中已经有了一个有效载荷长度，但是我没有制定协议。

希望这是关于Modbus TCP工作原理的一个很好的入门知识，所有提供的代码都是直接来自我的功能脚本的Matlab代码，所以它应该适合您。如果您想了解更多关于您应该收发的信息，请查看Modbus上的Wikipedia page。一旦你理解它，这一切都很简单。