Modbus通讯注意事项及测试

很多同学在做Modbus通讯时，需要连续读取多个现场设备的数据，虽然也编写了Modbus轮询的程序，但是有时还是无法正常通讯。有时虽然能够保证通讯，但是所有现场设备的轮询周期很长。本文将从MBUS_CTRL的超时时间参数设置来说明超时时间设置的重要性。
答：Modbus通讯协议是单主多从的通讯协议，如果需要读取多个现场Modbus从站设备的数据时，很多PLC不支持对Modbus通讯功能块的自动排序，需要自己编写Modbus轮询程序来实现，轮询时每次只能激活一个Modbus的读写功能块。
以常见的主站读取从站的寄存器为例，主站发出请求需要8个字节，从站返回响应为5 2*n个字节。其中n为寄存器个数。
如果通讯速率为9600时，按照常规的Modbus RTU，8个数据位、1个停止位、偶校验方式，每传输1个字节数据需要的时间为：
(8 1 1)/9600=1.04ms/Byte
因此，主站发出响应到从站返回数据的时间周期为：
(8 5 2*n)*1.04 T1 T2，其中n为寄存器个数，T1为从站的响应时间（如果是PLC，则为PLC的扫描时间），T2为通讯余量，一般为20~50ms。
如果读取10个字的数据，从站响应时间为50ms，则整个周期为：
(8 5 2*10)*1.04 50 50=134.32ms。
因此，超时时间必须大于134.32ms，可以设置为150ms以上。
如果超时时间太短，响应不能完全返回，通讯会报错。
如果超时时间设置太长，按照上述例子，一共10个从站，每个从站读取10个字的数据，超时时间设置为1s。如果有1个从站出现故障，则整个轮询周期为：1000 9*134.32=2208.88 ms。
同理，如果超时时间设为150ms，则整个轮询周期为：150 9*134.32=1358.88 ms。
因此，可以看出正确的超时时间设置可缩短整个轮询周期，不正确的设置，将导致通讯出错或整个通讯周期过长。