[通讯] Modbus RTU通信无校验位时停止位个数的设置

Modbus RTU通信无校验位时停止位是否默认两位

1.1 Modbus RTU通信规约

根据Modbus RTU通信规约的定义，Modbus RTU字符帧包括：

• 1个起始位
• 8个数据位
• 1个或无校验位
• 1个或2个停止位 其中，无校验位时，停止位个数为2位，1个校验位时，停止位为1位；Modbus RTU通信规约规定，其字符帧需要保证11位的通信格式。 Modbus RTU通信规约的描述如下图1所示：

图1

1.2 S7-1200 Modbus RTU通信停止位个数的设置

在SIMATIC S7-1500和S7-1200 PLC中，通过Modbus_Comm_Load指令对通信模块或通信板进行组态操作，包括波特率、奇偶校验、停止位等参数。

在本文档中，我们以S7-1200为例，加以说明。

在图2所示的变量STOP_BITS中设置停止位个数，默认值为1，即默认1个停止位，可以在Modbus_Comm_Load指令的背景DB块中找到该变量。

图2

注意：修改Modbus_Comm_Load指令引脚或背景DB块中相关参数后，需要重新触发Modbus_Comm_Load指令，否则新参数不会生效。

1.3 使用示波器验证Modbus RTU通信停止位

在上述分析中，我们知道Modbus RTU通信规约中定义了，无校验位时停止位是2位，那在S7-1200 PLC中也同样适用该原则吗？即在S7-1200中设置Modbus RTU通信字符帧为无校验位时，停止位默认是2位。

针对这个疑问，我们使用CM1241作为Modbus RTU主站，通过Modbus_Master指令读取1号从站保持性寄存器40001地址的数据，其对应报文帧为01 03 00 00 00 01 84 0A，通过初始化指令Modbus_Comm_Load设置字符帧为无校验位，并使用示波器分别在STOP_BITS为1和为2的情况下，发送该报文帧信息，从捕捉到的报文帧波形中读取实际停止位的个数。

其中，波特率为9.6K bits/s，故单个位时间为0.1ms，即1个停止位，其占用0.1 ms，2个停止位，其占用0.2 ms。

需要注意：起始位为低电平，停止位为高电平，空闲位为高电平，数据位中的1为高电平，数据位中的0为低电平。

使用硬件和软件如表1所示：

表1

字符帧设置如图3所示：

图3

1、STOP_BITS=1时，示波器捕捉到的波形如图4所示：

图4

通过软件测量报文帧中站地址信息01的停止位时间，其值为0.08ms，占用1个位时间，测量数据如图5所示：

图5

2、STOP_BITS=2时，示波器捕捉到的波形如图6所示：

图6

通过软件测量报文帧中站地址信息01的停止位时间，其值为0.16ms，占用两个位时间，测量数据如图7所示：

图7

1.4 结论

通过上述的分析中，我们可以得出，在SIMATIC S7-1500 和S7-1200 PLC中进行Modbus RTU通信，字符帧设置为无校验位时，停止位不会默认是2位，停止位的个数是通过Modbus_Comm_Load指令背景DB块中的STOP_BITS来定义的，这样可以使SIMATIC PLC能够更加灵活自如的应对多样化的Modbus RTU应用场景。