miércoles, 30 de enero de 2013

Libreria Modbus Serial para Arduino (1/2)

En vista de que no encontré una implementación completa de la librería modbus para Arduino decidí hacer una librería que posea al menos todas las funciones mínimas necesarias para leer y escribir en una remota.

Ahora disponible en Github:
https://github.com/fernandezajp/ARDUModBus.git  

Todas la pruebas fueron realizadas utilizando el simulador ModSim el cual nos garantiza que funcionaría perfectamente un hardware real.

Las funciones marcadas en azul corresponden a las implementadas en esta librería


   - Función 1 Read Coil Status
   - Función 2 Read Input Status
   - Función 3 Read Holding Registers
   - Función 4 Read Input Registers
   - Función 5 Force Single Coil
   - Función 6 Preset Single Register
   - Función 7 Read Exception Status
   - Función 8 Diagnostics
   - Función 9 Program 484
   - Función 10 Poll 484
   - Función 11 Fetch Communication Event Counter
   - Función 12 Fetch Communication Event Log
   - Función 13 Program Controller
   - Función 14 Poll Controller
   - Función 15 Force Multiple Coils
   - Función 16 Preset Multiple Registers
   - Función 17 Report Slave ID
   - Función 18 Program 884/M84
   - Función 19 Reset Comm. Link
   - Función 20 Read General Reference
   - Función 21 Write General Reference
   - Función 22 Mask Write 4X Register
   - Función 23 Read/Write 4X Registers
   - Función 24 Read FIFO Queue

A continuación detallamos las tramas de cada función con un ejemplo



Funcion: Read Coil Status (FC=01)


Request: Esta trama realiza la petición del estado de los (discrete coils) del 20 al 56 del dispositivo esclavo con dirección 17.
11 01 0013 0025 0E10
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
01: Código de la Función (read Coil Status)
0013: Dirección del dato del primer coil para leer. (Coil 20 - 1 = 19 = 13 hex)
0025: Número de coils para leer. (del 20 al 56 =  37 = 25 hex) 
0E10: El CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.
Response
11 01 05 CD6BB20E1B 45E6 
11: Dirección del esclavo (17 = 11 hex)
01: Código de la función (read Coil Status)
05: Número de data bytes (37 Coils / 8 bits por byte = 5 bytes)
CD: Coils 27 - 20 (1100 1101)
6B: Coils 35 - 28 (0110 1011)
B2: Coils 43 - 36 (1011 0010)
0E: Coils 51 - 44 (0000 1110)
1B: 3 bits no usados & Coils 56 - 52 (0001 1011)
45E6: El CRC (cyclic redundancy check).


Función: Input Status (FC=02)




Request: Esta trama realiza la petición del estado de los (discrete inputs) del 10197 al 10218 del dispositivo esclavo con dirección 17.
11 02 00C4 0016 BA08
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
02: Código de la Función (read Input Status).
00C4: Dirección de la primera entrada. (10197 - 10001 = 196 = C4 hex.)
0016: Número total de coils de la petición. (197 al 218 =  22 = 16 hex.)
BA08: El CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.
Response
11 02 03 CD6B32 45C4
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
02: Código de la función (read Input Status)
03: El numero total de bytes (22 Inputs / 8 bits per byte = 3 bytes)
CD: Entradas Discretas 10204 -10197 (1010 1100)
6B: Entradas Discretas 10212 - 10205 (1101 1011)
32: 2 espacios vacíos & Entradas Discretas 10218 - 10213 (0011 0101)
45C4: El código CRC (cyclic redundancy check).



Función: Read Holding Registers (fc3)




Request: Esta trama realiza la petición del estado de la salida analógica holding registers desde 40108 a 40110 del dispositivo esclavo con dirección 17.
11 03 006B 0003 7611
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
03: Código de la función (read Analog Output Holding Registers)
006B: Dirección del Dato del primer registro requerido. (40108-40001 = 107 = 6B hex.)
0003: Número total de registros requeridos. (3 registros desde 40108 al 40110) 
7611: El CRC (cyclic redundancy check) manejo de errores.
Response
11 03 06 AE41 5652 4340 49AD
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
03: Código de la función (read Analog Output Holding Registers)
06: Número de bytes (3 registros x 2 bytes por cada uno = 6 bytes)
AE41: Contenido del registro 40108
5652: Contenido del registro 40109
4340: Contenido del registro 40110
49AD: El CRC (cyclic redundancy check).



Función: Read Input Register (fc4)




Request: Esta trama realiza la petición del estado de la entrada analógica input registers #30009 del dispositivo esclavo con dirección 17.
11 04 0008 0001 B207
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
04: Código de la Función (read Analog Input Registers)
0008: Dirección de dato del primer registro requerido. (30009-30001 = 8)
0001: El numero de registros para leer. (leer 1 registro) 
B207: The CRC (cyclic redundancy check) for error checking.
Response
11 04 02 000A F8F4
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
04: El Código de Función (read Analog Input Registers)
02: Numero de bytes de datos (1 registro x 2 bytes por registro = 2 bytes)
000A: Contenido del registro 30009
F8F4: El código CRC (cyclic redundancy check).



Función: Force Single Coil (fc5)




Request: Este comando escribe el registro del discrete coil # 173 a ON en el dispositivo esclavo con dirección 17.
11 05 00AC 00FF 4F08
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
05: Código de la Función (Force Single Coil)
00AC: Dirección de Dato del coil. (# 173 - 1 = 172 = AC hex)
00FF: Estado a escribir ( 00FF = ON,  0000 = OFF ) 
4F08: El Código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.
Response
11 05 00AC 00FF 4F3B
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
05: Código de la Función (Force Single Coil)
00AC: Dirección de Dato del coil. (coil# 173 - 1 = 172 = AC hex)
00FF: Estado actualizado ( 00FF = ON,  0000 = OFF ) 
4F3B: El Código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.



Función: Preset Single Register (fc6)




Request: Este comando escribe el contenido del analog output holding register # 40002
al dispositivo esclavo con direccion 17.
11 06 0001 0003 9A08
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
06: Código de la Función (Preset Single Register)
0001: Dirección del registro de Dato. (# 40002 - 40001 = 1 )
0003: Valor a escribir.
9A08: El código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.
Response: La respuesta normal es un echo del request.
11 06 0001 0003 9A9B
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
06: Código de la Función (Preset Single Register)
0001: Dirección del registro de Dato. (# 40002 - 40001 = 1 )
0003: Valor escrito.
9A9B: El código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.



Función: Force Multiple Coils (FC=15)




Request: Este comando escribe el contenido discreto de una serie de 10 coils desde  #20 al #29 en el esclavo con direccion 17.
11 0F 0013 000A 02 CB01 BF08
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex.)
0F: Código de la Función (Force Multiple Coil, 15 = 0F hex.)
0013: Dirección del primer coil. (# 20 - 1 = 19 = 13 hex.)
000A: Número de coils para ser escrito (10 = 0A hex)
02: Numero de bytes de datos (10 Coils / 8 bits por byte = 2 bytes)
CB: Coils 27 - 20 (1100 1011
01: 6 espacios vacios & Coils 29 - 28 (0000 0001
BF08: El Código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.

Response
11 0F 0013 000A 2699
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
0F: Código de la Función (Force Multiple Coil, 15 = 0F hex)
0013: Dirección del primer coil. (coil# 20 - 1 = 19 = 13 hex)
000A: Número de coils para ser escrito (10 = 0A hex)
2699: El Código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores.



Función: Preset Multiple Registers (FC=16)




Request: Este comando escribe el contenido de 2 analog output holding registers # 40002 & 40003 en el esclavo con dirección 17.
11 10 0001 0002 04 000A 0102 C608
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
10: Código de la función (Preset Multiple Registers 16 = 10 hex)
0001: Dirección del primer registro. (# 40002 - 40001 = 1 )
0002: Numero de registros para escribir.
04: Numero de bytes (2 registros x 2 bytes por cada registro = 4 bytes)
000A: Valor para escribir para el registro 40002
0102: Valor para escribir para el registro 40003
C608: El código CRC (cyclic redundancy check) para el manejo de errores.
Response
11 10 0001 0002 1298
11: Dirección del Esclavo (17 = 11 hex)
10: Código de la función (Preset Multiple Registers 16 = 10 hex)
0001: Dirección del primer registro. (# 40002 - 40001 = 1 )
0002: Número de bytes escritos.
1298: El Código CRC (cyclic redundancy check) para manejo de errores


Ver Parte 2 En la siguiente entrada esta un pequeño ejemplo de como se usa

http://fernandezajp.blogspot.com/2013/07/uso-de-la-libreria-modbusserial.html