MODBUS功能码CRC校验等 - 基于MODBUS总线伺服电机运动控制方案

　　MODBUS部分功能码

　　

　　1.2 CRC校验的实现

　　MODBUS通信的RTU模式中，规定信息帧的最后两个字节用于传递CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验）码。发送方将信息帧中地址域、功能码、数据域的所有字节按规定的方式进行位移并进行XOR（异或）计算，即可得到2字节的 CRC码，并把包含CRC校验码的信息帧作为一连续的流进行传输。接收方在收到该信息帧时按同样的方式进行计算，并将结果同收到的CRC码的双字节比较， 如果一致就认为通信正确，否则认为通信有误，从站将发送CRC错误应答。

　　RTU模式一般采用CRC-16冗余校验方法，CRC-16的 校验码为16位（2字节），其中低字节在前，高字节在后。实现CRC校验有两种方法：根据CRC校验的定义公式进行计算，或者在程序中建立CRC校验值 表。在程序中使用前者更容易实现，这里需要使用CRC生成多项式X16＋X15＋X2＋1。该多项式对应的码组系数为18005H（16进制），去除最高 位，对应的16位余数为8005H，即为CRC-16常数。CRC-16校验过程如下：将CRC寄存器的每一位预置为1；把该寄存器值与8bit的信息帧 数据进行异或，结果存于该寄存器；对CRC寄存器从高到低进行移位，在最高位（MSB）的位置补零，而最低位（LSB，移位后已经被移出CRC寄存器）如 果为1，则把寄存器与CRC-16常数进行异或，否则如果LSB为零，则无需进行异或。重复上述的由高至低的移位8次，第一个8bit数据处理完毕，用此 时寄存器的值与下一个8bit数据异或并进行如前一样的8次移位。所有的字符处理完成后CRC寄存器内的值即为最终的CRC值。CRC添加到消息中时，先 加入低字节，然后高字节。

　　1.3 链路特征

　　MODBUS标准的物理层可以采用RS-232串行通信方式，但在长距离 通信中常采用RS-422或RS-485代替。在多点通信情况下只采用RS-485方式，所以RTU模式下的MODBUS系统采用屏蔽双绞线，通信距离可 达1000m。一条总线上最多可配置31个从站设备。传输线上的信息交换是半双工的，即同时只能有一台设备允许发送信息，主站在发送下一条指令之前等待从 站回应，从而避免了线路的冲突。

　　RTU模式的传输格式是1个数据位，2个停止位，没有奇偶校验位。通信数据安全由控制参数CRC-16 码保证。RTU接收设备依靠接收字符间经过的时间判断一帧的开始，如果经过3个半的字符时间后仍然没有新的字符或者没有完成帧，接收设备就会放弃该帧，并 设下一个字符为新一帧的开始。

　　2 松下PLC MODBUS控制的实现

　　松下PLC支持modbus协议，只需要在选项、PLC系统寄存器设置、COM1口设置中站号设成1，通讯模式设为MODBUS RTU，通讯速率和通讯格式与05驱动器的设置保持一致。设置完成后可通过F145 SEND指令实现与05的通讯。