Modbus TCP和MATLAB

Question

我有一个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); 

但我得到了以下答复：

警告:未成功读取:指定的数据量在超时期间内未返回。

下面是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

连接是成功的，但我没有收到任何数据。我不知道怎么接受约会。

编辑：

我在结尾加了这个：

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

现在我没有得到任何回应。

Answer 1

我知道这是一个旧的帖子，所以我不愿意撞它，但是我让Modbus TCP与Matlab一起工作，这是我尝试让它工作时遇到的帖子之一，所以我想在这里发布一个关于它的答案。

首先，我要说，这是通过Matlab的this Toolbox完成的，因为这是tcpip()命令所必需的。稍后，我将在没有工具箱的情况下努力使它工作，因为只为Modbus TCP获取整个工具箱是过分的，但为了快速开发的目的，工具箱的试用版已经足够让您通过一段时间了。

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，打开港口：

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，我发现起作用的是准备好整个消息，然后立即写完整个消息。我认为这很有帮助，因为您在上面用te .ByteOrder指定了endianness，所以您不需要真正担心它是如何设置的，或者您是否按照正确的顺序编写消息，等等。

现在，详细介绍如何构造Modbus TCP消息：

1. 事务ID --这是一个2字节的字段，可以是任意数字。通常，每次发送消息时，都会将此值增加1。您所发送的设备将在响应时将此数字返回给您，这样您就可以确定您正在解析特定请求的数据。如果响应上的事务ID与您发送的不匹配，则应该丢弃数据。
2. 协议--这是一个2字节的字段，应该全部为零以指示Modbus .相当直截了当。
3. 字节保持--这是一个2字节的字段，它声明消息中仍然保留了多少字节。只要把所有的字节加起来，这就是这里的数字。
4. 从ID -这是一个1字节的字段.起初，我发现这个值有点让人困惑，但是请考虑一下:您使用的是Modbus TCP --您已经有了到从服务器的直接连接，因为您正在连接到上面指定的IP地址。从ID在这里的目的是，如果您正在使用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。如果您试图通信的设备与您指定IP地址的设备相同，则不需要使用“奴隶ID”。如果不使用该设备，则应将其设置为255。所以，tl;dr -如果你没有用Modbus做一些复杂的事情，就把255作为这个值。
5. 函数ID -这是一个1字节的字段.这是一个对应于指示设备如何执行的特定功能代码的数字。在我的例子中，我想要做的就是读取寄存器，所以我的函数ID每次都是4。
6. Data --这可能是您的设备配置要做的任何事情，但是有几种“默认”情况，我将解释，因为它们应该是相当通用的。通常，当您向设备(从)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字节值是要读取的寄存器数量或要写入该寄存器的值。

那么，让我们来举一个例子。我希望事务代码为3(同样，我选择的任意数字，并在每次传输中递增，以使我能够匹配对特定传输的响应)。我希望函数代码是4(读寄存器)，我想从寄存器0开始，我想读取12个寄存器。对于记录，一个寄存器通常是2个字节，所以这意味着我想从寄存器0开始，准备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，将此消息写入设备：

fwrite(tcpip_pipe, message,'int8');

然后，等待回复：

while ~tcpip_pipe.BytesAvailable,end

然后读取返回的数据：

response = fread(tcpip_pipe,tcpip_pipe.BytesAvailable);

头信息应该与预期的一样。同样，如果事务ID与您发送的不匹配，则应该丢弃该消息。函数代码应该与您发送的代码相同。如果不是，这可能是一个错误- 错误函数码与您发送的内容相同，加上128个。因此，在我的示例中，我希望读取输入寄存器(函数代码4)，如果有错误(比如我的消息格式不正确，请指定无效的寄存器号，等等)。然后，我在响应中得到的函数代码将是4+128 = 132。

最后，我要补充的是，对read命令的响应中的第一个字节是寄存器的数量(而不是字节)！寄存器是响应中跟随的两个字节，对我来说这似乎是多余的，因为Modbus TCP头中已经有一个有效负载长度，但我没有制定协议。

希望这是关于Modbus TCP如何工作的一个很好的入门，所有提供的代码都是我的功能脚本中的Matlab代码，所以它应该适用于您。如果您想要更多关于您应该发送和接收的确切消息的信息，请查看Modbus上的维基百科页面。一旦你明白了这一切就很简单了。

Answer 2

看起来，在收到来自s的任何数据之前，您已经执行了fread操作。在尝试读取数据之前，请检查s.BytesAvailable，以确保确实收到了某些内容。