RS485主從式多機通訊協(xié)議

一、數據傳輸協(xié)議
此協(xié)議定義了一個控制器能認識使用的消息結構,而不管它們是經過何種網絡進行通信的。它描述了一控制器請求訪問其它設備的過程，如何回應來自其它設備的請求，以及怎樣偵測錯誤并記錄。它制定了消息域格局和內容的公共格式。
此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產生何種行動。如果需要回應，控制器將生成反饋信息按本協(xié)議發(fā)出。
1、數據在網絡上轉輸
控制器通信使用主—從技術，即僅一設備（主設備）能初始化傳輸（查詢）。其它設備（從設備）根據主設備查詢提供的數據作出相應反應。
主設備可單獨和從設備通信，也能以廣播方式和所有從設備通信。如果單獨通信，從設備返回一消息作為回應，如果是以廣播方式查詢的，則從設備不作任何回應。協(xié)議建立了主設備查詢的格式：設備（或廣播）地址、功能代碼、所有要發(fā)送的數據、一錯誤檢測域。
從設備回應消息也由協(xié)議構成，包括確認要行動的域、任何要返回的數據、和一錯誤檢測域。如果在消息接收過程中發(fā)生一錯誤(無相應的功能碼)，或從設備不能執(zhí)行其命令，從設備將建立一錯誤消息并把它作為回應發(fā)送出去。
2、在對等類型網絡上轉輸
在對等網絡上，控制器使用對等技術通信，故任何控制都能初始和其它控制器的通信。這樣在單獨的通信過程中，控制器既可作為主設備也可作為從設備。
在消息位，本協(xié)議仍提供了主—從原則，盡管網絡通信方*是“對等”。如果一控制器發(fā)送一消息，它只是作為主設備，并期望從設備得到回應。同樣，當控制器接收到一消息，它將建立一從設備回應格式并返回給發(fā)送的控制器。
3、查詢—回應周期

（1）查詢
查詢消息中的功能代碼告之被選中的從設備要執(zhí)行何種功能。數據段包含了從設備要執(zhí)行功能的任何附加信息。錯誤檢測域為從設備提供了一種驗證消息內容是否正確的方*。
（2）回應
如果從設備產生一正常的回應，在回應消息中的功能代碼是在查詢消息中的功能代碼的回應。數據段包括了從設備收集的數據。如果有錯誤發(fā)生，功能代碼將被修改以用于指出回應消息是錯誤的，同時數據段包含了描述此錯誤信息的代碼。錯誤檢測域允許主設備確認消息內容是否可用。
二、傳輸方式
控制器能設置傳輸模式為RS485串行傳輸，通信參數為9600，n，8,1。在配置每個控制器的時候，在一個網絡上的所有設備都必須選擇相同的串口參數。
地址功能代碼數據數量數據1...….數據nCRC字節(jié)
每個字節(jié)的位
·1個起始位
·8個數據位，最小的有效位先發(fā)送
·1個停止位
錯誤檢測域
·CRC(循環(huán)冗余碼校驗)
三、消息幀
1．幀格式
傳輸設備將消息轉為有起點和終點的幀，這就允許接收的設備在消息起始處開始工作，讀地址分配信息，判斷哪一個設備被選中（廣播方式則傳給所有設備），判知何時信息已完成。錯誤消息也能偵測到并能返回結果。
消息發(fā)送至少要以10ms 時間的停頓間隔開始。傳輸的第一個域是設備地址。網絡設備不斷偵測網絡總線，包括停頓間隔時間內。當第一個域（地址域）接收到，每個設備都進行解碼以判斷是否發(fā)往自己的。在最后一個傳輸字符之后，一個至少10ms 時間的停頓標定了消息的結束。一個新的消息可在此停頓后開始。
整個消息幀必須作為一連續(xù)的流轉輸。如果在幀完成之前有超過5ms時間的停頓時間，接收設備將刷新不完整的消息并假定下一字節(jié)是一個新消息的地址域。同樣地，如果一個新消息在小于5ms的時間內接著前個消息開始，接收的設備將認為它是前一消息的延續(xù)。這將導致一個錯誤，因為在最后的CRC域的值不可能是正確的。一典型的消息幀如下所示：
起始間隔設備地址功能代碼數據數量及數據CRC校驗結束
2、地址域
消息幀的地址域包含一個字符8Bit?？赡艿膹脑O備地址是0...247 (十進制)。單個設備的地址范圍是1...247。主設備通過將要聯(lián)絡的從設備的地址放入消息中的地址域來選通從設備。當從設備發(fā)送回應消息時，也把自己的地址放入回應的地址域中，以便主設備知道是哪一個設備作出回應。
地址0是用作廣播地址，以使所有的從設備都能認識。
3、如何處理功能域
消息幀中的功能代碼域包含了一個字符8Bits?？赡艿拇a范圍是十進制的1...255。當然，有些代碼是適用于所有控制器，有此是應用于某種控制器，還有些保留以備后用。
當消息從主設備發(fā)往從設備時，功能代碼域將告之從設備需要執(zhí)行哪些行為。例如去讀取當前檢測參量的值或開關狀態(tài)，讀從設備的診斷狀態(tài)，允許調入、記錄、校驗在從設備中的程序等。
當從設備回應時，它使用功能代碼域來指示是正?；貞?無誤)還是有某種錯誤發(fā)生（稱作異議回應）。對正?；貞瑥脑O備僅回應相應的功能代碼。對異議回應，從設備返回一等同于正常代碼的代碼，但功能代碼的最高位為邏輯1。
例如：一從主設備發(fā)往從設備的消息要求讀一組保持寄存器，將產生如下功能代碼：
0 0 0 0 0 0 1 1 （十六進制03H）
對正?；貞瑥脑O備僅回應同樣的功能代碼。對異議回應，它返回：
1 0 0 0 0 0 1 1 （十六進制83H）
除功能代碼因異議錯誤作了修改外，從設備將一獨特的代碼放到回應消息的數據域中，這能告訴主設備發(fā)生了什么錯誤。
主設備應對程序得到異議的回應后，典型的處理過程是重發(fā)消息，或者診斷發(fā)給從設備的消息并報告給操作員。
4、數據域
從主設備發(fā)給從設備消息的數據域包含附加的信息：從設備用于進行執(zhí)行由功能代碼所定義的行為所必須的數據。
如果沒有錯誤發(fā)生，從設備返回的數據域包含請求的數據。如果有錯誤發(fā)生，此域包含一異議代碼，主設備應用程序可以用來判斷采取下一步行動。
在某種消息中數據域可以是0長度。例如，主設備要求從設備回應通信事件記錄，從設備回應不需任何附加的信息。
數據域最長為70字節(jié)。
5、錯誤檢測域
錯誤檢測域包含一字節(jié)8Bits。錯誤檢測域的內容是通過對消息內容進行循環(huán)冗長檢測方*得出的。CRC域附加在消息的最后，故CRC字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個字節(jié)。
四、錯誤檢測方*
1、超時檢測
用戶要給主設備配置一預先定義的超時時間間隔，這個時間間隔要足夠長，以使任何從設備都能作為正常反應。如果從設備檢測到一傳輸錯誤，消息將不會接收，也不會向主設備作出回應。這樣超時事件將觸發(fā)主設備來處理錯誤。發(fā)往不存在的從設備的地址也會產生超時。
2、CRC檢測
CRC域是一個字節(jié)，檢測了整個消息的內容。它由傳輸設備計算后加入到消息中。接收設備重新計算收到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤，從設備對本消息不作回應。
通訊網絡只設有一個主機，所有通信都由他發(fā)起。網絡可支持254個之多的遠程從屬控制器，但實際所支持的從機數要由所用通信設備決定。