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Modbus测试工具 :Modbus Poll,Modbus Slave

(2012-03-22 15:26:59)
分类: 电子技术
1,简介
  
该网站提供了几个软件工具,可以运行于windows 2000/XP/Vista/7环境下,用来测试和仿真Modebus设备。
  • Modbus Poll Modbus主机仿真器,用于测试和调试Modbus从设备。该软件支持Modbus RTU、ASCII、TCP/IP。
  • Modbus Slave Modbus从设备仿真器,可以仿真32个从设备/地址域。每个接口都提供了对EXCEL报表的OLE自动化支持。
  • WSMBT Modbus主设备的.NET控件,支持C#,VB,managed C++语言,支持Modbus TCP/IP。
  • WSMBSModbus主设备的.NET控件,支持C#,VB,managed C++语言,支持Modbus RTU/ASCII。
  • MBAXP一个易用的ActiveX控件,支持Excel,Visual Basic,Visual C++,Delphi等。支持Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP/IP
2,功能

Modbus Poll是一个主机仿真器,用来帮助开发人员测试Modbus从设备,或者其它MOdbus协议的测试和仿真。它支持多文档接口,即,可以同时监视多个从设备/数据域。每个窗口简单地设定从设备ID,功能,地址,大小和轮询间隔。你可以从任意一个窗口读写寄存器和线圈。如果你想改变一个单独的寄存器,简单地双击这个值即可。或者你可以改变多个寄存器/线圈值。提供数据的多种格式方式,比如浮点、双精度、长整型(可以字节序列交换)。
状态条显示错误信息。
如果你是一个从设备开发者,你可以通过"test center" 菜单,组织并发送你自己的测试字符串,并以16进制形式检查从设备返回的结果。
为VB,EXCEL等提供了OLE自动化接口。可以用OLE接口解析和显示Modbus数据,然后送达你指定的设备,即,在EXCEL中编辑数据,然后发送到你的从设备!示例参看安装后的Excel example.xls。

支持下列协议:
  • Modbus RTU
  • Modbus ASCII
  • Modbus TCP/IP
  • Modbus RTU Over TCP/IP
  • Modbus ASCII Over TCP/IP
  • Modbus UDP/IP
  • Modbus RTU Over UDP/IP
  • Modbus ASCII Over UDP/IP

MODBUS POLL功能:

  • OLE自动化可以简单地与Visual Basic接口,使用起来类似于ActiveX控件。参见 VBExample.vbp
  • 读/写多达125个寄存器
  • 读/写多达2000个输入/线圈
  • Test Center菜单 (组织你自己的测试字串)
  • 打印和打印预览
  • 监视串行数据流量serial data traffic
  • Data logging to text file 
  • Data logging direct to Excel
  • 上下文敏感的HLP文件
  • 10 Display formats such as float, double etc.
  • Adjustable Address Base (0 or 1).
  • 字体和颜色选项
  • 广播功能(从设备ID=0)
  • Easy control of RS-485 converters with RTS toggle.

支持MODBUS功能:

  • 01: Read coil status       读线圈状态
  • 02: Read input status     读输入状态
  • 03: Read holding register读保持寄存器
  • 04: Read input registers  读输入寄存器
  • 05: Force single coil        强制单线圈
  • 06: Preset single register 预置单寄存器
  • 15: Force multiple coils   强制多线圈
  • 16: Preset multiple registers 预置多寄存器
  • 17: Report slave ID          报告从设备ID
  • 22: Mask write register    屏蔽写寄存器
  • 23: Read/Write registers  读/写寄存器
2,一台微机,虚拟串口测试
安装虚拟串口软件,VSPD6.0,运行vspdconfig.exe,可一次建立两个串口,如COM1和COM2,并且两个串口已经虚拟连接。使用F8呼出读写设置,F5呼出连接端口。都用缺省,即可通讯。
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这个例子分别设定主机和从机的端口为虚拟COM1、COM2,读写设置对话框中选择起始地址999,数量4的运行结果。修改从机数据,主机会马上得到响应。可修改的数据范围在-32767~32767,有负号16位整数。

3,两台微机之间串口测试

测试环境:都是XP32系统,一台机器运行Poll,一台运行Slave,中间用DB9串口线连接。主机端2-RXD,3-TXD,5-GND。两端DB9的RS232通讯线线序:2-3,3-2,5-5。
操作:
  • 两边分别用F3设定连接参数:串口,串口1,9600band,8数据位,Even校验(偶校验),1停止位,RTU模式,其它缺省。
  • 主机端未正确连接,会给出提示
  • 通讯开始,主机端显示:TX=35,Err=0,ID=1,F=03,SR=1000ms。意思是,发送35次命令,错误次数,从机ID,功能号,轮询间隔。
  • 如果通讯出错,会在窗口第二行显示错误信息
  • 使用Display菜单的"Communication Traffic"命令,可以显示出当前发送命令和接受的数据。
  • 主机改变通讯功能,快捷键F8,令功能为4,读输入寄存器,然后在从机的10个寄存器上点击鼠标,输入每个寄存器的新值,则,在主机上会读取到这个新的寄存器值。
注意:手头的USB转串口线不好使,转换出的串口再接DB9交叉线,连T61扩展坞上的串口,通讯不对。连AVR板子也不对。需要弄两台带串口的机器(或者带2个串口的台式机)进行此测试。
——从机板上的MAX232芯片坏了,真闷。换个芯片,这条线也OK!

4,微机与AVR单片机之间串口测试:读输入寄存器

测试环境:微机运行Poll,AVR MEGA88运行移植后的代码,串口连线同上。
AVR代码:串口用9600bps,even校验,1停止位,RTU模式,SlaveID=1,其它未改变。
Poll设置:
  • F3呼出连接对话框,设定9600bps同单片机波特率。
  • F8呼出读写对话框,设定SlaveID=1;功能=4,地址=999,数量=4,扫描频率=1000ms,其它未变。
  • 界面显示出AVR寄存器内容,通讯无错误提示。
  • 换用9600/11400/19200/38400/115200bps波特率,通讯正常。因为Poll没有57600/230400等设置,这些波特率未测。AVR在该时钟下最高可达230400bps,无差错。
数据分析:
TX: 01 04 03 E7 00 04 41 BA             01-从设备地址,04-功能号,0x03E7=999,0x0004-读出寄存器个数,CRC校验
RX: 01 04 08 00 01 00 02 00 03 00 04 BC CE  01-从设备地址,04-功能号,08-返回字节数,四个数分别是1,2,3,4,CRC校验

对应的测试程序如下:

* ----------------------- Defines ------------------------------------------*/
#define REG_INPUT_START 1000 // 任意设置,最小=1
#define REG_INPUT_NREGS 4
#define REG_HOLDING_START 1000 // 与上述同地址也是可以的
#define REG_HOLDING_NREGS 130
#define REG_COILS_START     1000
#define REG_COILS_SIZE       16

static USHORT   usRegInputStart = REG_INPUT_START;
static USHORT   usRegInputBuf[REG_INPUT_NREGS];
static USHORT   usRegHoldingStart = REG_HOLDING_START;
static USHORT   usRegHoldingBuf[REG_HOLDING_NREGS];
static unsigned char ucRegCoilsBuf[REG_COILS_SIZE / 8];

#define SlaveAddress 0x01 // 从设备站号
#define BaudRate 9600 // 串口波特率
#define ComPort 0 // 串口号,0/1
#define Parity   MB_PAR_EVEN  // 校验方式

void main(void)
{
    const UCHAR     ucSlaveID[] = { 0xAA, 0xBB, 0xCC }; 
    eMBErrorCode    eStatus;
 
    eStatus = eMBInit( MB_RTU, SlaveAddress, ComPort, BaudRate, Parity );
    eStatus = eMBSetSlaveID( 0x34, TRUE, ucSlaveID, 3 ); // 设置从机的信息,比如控制器版本、运行状态指示等。如果主机不需要,则可删除。
    sei(  );
     // Enable the Modbus Protocol Stack. 
    eStatus = eMBEnable(  );

    for( ;; )
    {
        // Call the main polling loop of the Modbus protocol stack.
        ( void )eMBPoll(  );

        usRegInputBuf[0] = 01;
        usRegInputBuf[1] = 02;
        usRegInputBuf[2] = 03;
        usRegInputBuf[3] = 04;
     

出现的问题:
  • 用不同AVR数据测试时,发现AVR代码有下列问题:设置的地址要比实际demo.c中设定的地址少一个。比如,demo.c中起始地址1000,但测试时Poll只能设定999,否则测试出错。
  • 该问题的根源在mbfuncinput.c中,解析出变量地址usRegAddress之后有个++动作,人为将其增加1。其它函数如mbfuncholding.c也是如此。
  • 参看Modbus协议的定义:从零开始寻址寄存器,比如寻址输入寄存器1-16,则输入为0-15。真是奇怪啊!
  • 自此可以看出,DEMO.C中定义的输入寄存器起始地址最小为1,此时才能满足Master要求的输入寄存器=0。
协议里规定,如果通讯出错,则返回数据格式为:
01 84 xx CRC2字节
这里xx表示错误码:xx=01 02 03 04,其中02-无效的数据地址




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