Modbus RTU
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产品概述
继电器是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 一路/两路/四路Modbus继电器模块搭载成熟稳定的8位MCU和RS485电平通讯芯片。采用标准MODBUS RTU格式的RS485通讯协议，可以实现1/2/4路输入信号检测、1/2/4路继电器输出，可用于数字量检测或者功率控制场合。
产品特点
- 板载成熟稳定的8bit MCU和MAX485电平转换芯片
- 通讯协议：支持标准Modbus RTU协议
- 通讯接口：支持RS485/TTL UART接口
- 通讯波特率：4800/9600/19200，默认9600bps，支持掉电保存
- 光耦输入信号范围：DC3.3-24V（此输入不可用于继电器控制）
- 输出信号：继电器开关信号，支持手动、闪闭、闪断模式。闪闭/闪断的延时基数为0.1S，最大可设闪闭/闪断时间为0xFFFF*0.1S=6553.5S
- 设备地址：范围1-255, 默认255,支持掉电保存
- 波特率、输入信号、继电器状态、设备地址可使用软件/指令进行读取
- 板载1路/2路/4路5V,10A/250VAC 10A/30VDC继电器，可连续吸合10万次，具有二极管泻流保护，响应时间短
- 板载继电器开关指示灯；
- 供电电压：DC7-24V，支持DC座/5.08mm端子供电，带输入防反接保护；
引脚说明
以Modbus RTU Relay (2)为例
- 1、A+，B-：RS485通讯接口，A+，B-分别接外部控制端的A+，B-
- 2、DC3.3-24V光耦信号输入（不可用于控制继电器吸合）：
- IN1： 通道1正极
- IN2： 通道2正极
- GND_IN：公共端负极
- 3、VCC，GND： DC7-24V 5.08mm电源输入端子
- 4、继电器2开关信号输出：
- NC2：常闭端，继电器吸合前与COM短接，吸合后悬空；
- COM2：公共端；
- NO2：常开端，继电器吸合前悬空，吸合后与COM短接。
- 5、继电器1开关信号输出：
- NC1：常闭端，继电器吸合前与COM短接，吸合后悬空；
- COM1：公共端；
- NO1：常开端，继电器吸合前悬空，吸合后与COM短接。
- 6、继电器指示灯：继电器吸合时点亮
- 7、GND，RXD，TXD：TTL电平UART通讯接口，GND，RXD，TXD分别接外部控制端的GND，TXD，RXD，支持连接3.3V/5V 外部TTL串口
- 8、RS485和TTL串口选择端
- 当使用RS485通信时，DI接TXD、RO接RXD
- 当使用TTL通信时DI和RO都接NC端
Modbus RTU指令简介
Modbus设备通过接收来自外部控制端（如：上位机/MCU）的Modbus RTU指令来执行相关操作，一帧指令一般由设备地址、功能码、寄存器地址、寄存器数据、校验码组成，帧长度和功能码有关。一般每帧数据的首字节为设备地址，可设置范围为1-255，默认255（即0xFF），最后2字节为CRC校验码。
假设设备地址为255，则常用的Modbus RTU指令如下：（更多详细指令请参考指令详解）
- 打开1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 FF 00 99 E4 原样返回：FF 05 00 00 FF 00 99 E4
备注1：发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，继电器1--继电器8的地址分别为0x0000,0x0001,0x0002,0x0003,0x0004,0x0005,0x0006,0x0007
备注2：发送帧的第5--6个字节代表数据，0xFF00代表打开继电器，0x0000代表关闭继电器
- 关闭1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 00 00 D8 14 原样返回：FF 05 00 00 00 00 D8 14
- 打开2号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 01 FF 00 C8 24 原样返回：FF 05 00 01 FF 00 C8 24
- 关闭2号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 01 00 00 89 D4 原样返回：FF 05 00 01 00 00 89 D4
- 打开所有继电器
发送：FF 0F 00 00 00 08 01 FF 30 1D 返回：FF 0F 00 00 00 08 41 D3
- 关闭所有继电器
发送：FF 0F 00 00 00 08 01 00 70 5D 返回：FF 0F 00 00 00 08 41 D3
- 设置设备地址为1
发送： 00 10 00 00 00 01 02 00 01 6A 00 原样返回：00 10 00 00 00 01 02 00 01 6A 00
备注：发送帧的第9个字节0x01为写入的设备地址
- 设置设备地址为255
发送： 00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80 原样返回：00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80
备注：发送帧的第9个字节0xFF为写入的设备地址
- 读取设备地址
发送： 00 03 00 00 00 01 85 DB 返回： 00 03 02 00 FF C5 C4
备注：返回帧的第5个字节0xFF为读取到的设备地址
- 读取继电器状态
发送： FF 01 00 00 00 08 28 12 返回： FF 01 01 01 A1 A0
备注：返回帧的第4个字节0x01的Bit0--Bit7分别代表继电器1--继电器8，0为关闭，1为打开
- 读取光耦输入状态
发送： FF 02 00 00 00 08 6C 12 返回： FF 02 01 01 51 A0
备注：返回帧的第4个字节0x01的IN1--IN8分别代表光耦1--光耦8输入信号，0代表低电平，1代表高电平
- 设置波特率为4800
发送： FF 10 03 E9 00 01 02 00 02 4A 0C 返回： FF 10 03 E9 00 01 C5 A7
备注：发送帧的第9个字节为波特率设置值，0x02, 0x03, x04分别代表4800, 9600, 19200
- 设置波特率为9600
发送： FF 10 03 E9 00 01 02 00 03 8B CC 返回： FF 10 03 E9 00 01 C5 A7
- 设置波特率为19200
发送： FF 10 03 E9 00 01 02 00 04 CA 0E 返回： FF 10 03 E9 00 01 C5 A7
- 读取波特率
发送： FF 03 03 E8 00 01 11 A4 返回： FF 03 02 00 04 90 53
备注：返回帧的第5个字节代表读取到的波特率，0x02, 0x03, x04分别代表4800, 9600, 19200
- 打开1号继电器（闪闭模式2S）
发送： FF 10 00 03 00 02 04 00 04 00 14 C5 9F 返回： FF 10 00 03 00 02 A4 16
备注1:发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，继电器1--继电器8的地址分别为0x0003,0x0008,0x000D,0x0012,0x0017,0x001C,0x0021,0x0026
备注2：发送帧的第10--11个字节代表延时设置值，延时基数为0.1S，故延时时间为0x0014*0.1=20*0.1S=2S，继电器打开2S后自动关闭
- 关闭1号继电器（闪断模式3S）
发送： FF 10 00 03 00 02 04 00 02 00 1E A5 99 返回： FF 10 00 03 00 02 A4 16
备注1：发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，继电器1--继电器8的地址分别为0x0003,0x0008,0x000D,0x0012,0x0017,0x001C,0x0021,0x0026
备注2：发送帧的第10--11个字节代表延时设置值，延时基数为0.1S，故延时时间为0x001E*0.1=30*0.1S=3S，继电器关闭3S后自动打开
使用说明
Modbus 继电器模块可经由RS485/TTL UART接口接收来自上位机/MCU的Modbus RTU指令来执行相关操作。下面以使用上位机软件通过RS485接口来打开继电器1和2（手动模式）为例，假设设备地址为255，波特率为9600，则使用步骤如下：
- VCC、GND接电源正负极。
- A+，B-分别USB转RS485模块输出端的A+和B-；
- 打开上位机软件“ModbusRTU 配置工具”，选择正确的端口号，波特率选择9600，地址设为255，点击“打开串口”；
- 再点击“JD1打开”即可打开继电器1，同时继电器1指示灯点亮。如下图：
生成校验码
Modbus RTU指令通过现成的上位机软件（如：ModbusRTU 配置工具）来发送时，CRC校验码是自动生成的，如果想使用串口调试软件（如SSCOM）来测试Modbus继电器模块时就需要手动生成CRC校验码放在发送帧的末尾，比如打开第1路继电器（手动模式）：
- 打开/关闭继电器（手动模式）的发送帧组成为：设备地址（1Byte）+功能码（1Byte）+寄存器地址（2Byte）+寄存器数据（2Byte）+CRC校验码（2Byte）
- 假设设备地址为0xFF, 则发送帧的前6个字节为：FF 05 00 00 FF 00
- 使用CRC校验工具对这6个字节求校验码：http://www.ip33.com/crc.html
- 交换校验计算结果E499的高低字节位置后得到CRC校验码99E4，以及完整的发送帧：FF 05 00 00 FF 00 99 E4
- 将该发送帧通过串口调试软件SSCOM V5.13.1发送到Modbus继电器模块即可打开第一路继电器（手动模式），如下：
参考资料
注意事项
- 电源与负载请在参数范围内使用，请勿超范围使用。
- 额定负载和寿命是一个参考值，会根据不同的环境因素负载性质与种类而有较大不同，因此最好在实际或模拟实际的使用中进行确认。
- 模块的负载能力受环境温度和自身温升的影响较大，需依据实际工作环境条件利用空气对流散热即可，要求安装在有良好对流环境。
- 高温下的电耐久性:模块在高温下使用时，电耐久性会比常温下使用要低，所以请在实际使用中进行确认。
FAQ
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