Modbus RTU通信测试指南

准备工作

1. 硬件准备：确保 USB 转串口适配器正确连接到计算机，并且串口线正确连接到目标设备。检查 USB 驱动程序是否已安装并正常运行。如果使用 ModScan32 进行模拟测试，确保该软件已安装并配置。

2. 软件准备：确保已安装串口助手和 ModScan32 软件，并且能够正常启动。如果需要进行模拟测试，确保 ModScan32 已正确设置为模拟主站或模拟从站。

配置通信参数

1. 打开串口助手：启动串口助手，选择正确的串口号和波特率。在串口助手中，你可以设置通信参数并发送 Modbus RTU 请求。你还可以使用串口助手计算并添加效验字节，以确保请求的准确性。

2. 设置 Modbus RTU 参数：配置 Modbus RTU 请求的参数，包括从站地址、功能码、寄存器地址等。这些参数取决于你要访问的目标设备和寄存器。

3. 发送请求：使用串口助手发送 Modbus RTU 请求。确保请求的格式正确，包括效验字节。下表示例中已包含了效验字节：

从站 1 读取保持寄存器请求帧示例 (HEX)   

01 03 00 01 00 02 95 CB

在上面的示例中，

帧起始位（01）：是从站地址，

功能码（03）：读取保持寄存器，

起始寄存器地址（00 01）：0x0001 （十进制 1），

读取的寄存器数量（00 02）：0x0002 （十进制 2），

CRC-16 校验位（95 CB）。

检查响应

1. 接收响应：检查串口助手是否成功接收到从目标设备返回的响应数据。响应数据的格式应与请求数据相匹配。

2. 解析响应：解析响应数据，确保能够正确读取所需的数据。根据 Modbus RTU 协议，响应数据通常包括功能码、字节数、数据等信息。下表以表格形式展示了接收响应示例：

从站 1 返回的数据接收帧示例 (HEX)含义

01 03 04 41 42 43 44 7F 18

帧起始位（01）：从站地址，这里是 01。

功能码（03）：功能码指示请求的类型，这里是读取保持寄存器。

字节数（04）：响应数据中的字节数，这里是 4 个字节（8 个十六进制字符）。

数据部分（41 42 43 44）：实际数据内容。根据 Modbus 协议，这里的数据包含了读取的保持寄存器的内容。可以将每两个字节解释为一个 16 位寄存器的值。在这个示例中，数据是 41 42 和 43 44，可以解释为两个 16 位寄存器的值，如下所示：

寄存器 1：0x4142 （十进制 16770）

寄存器 2：0x4344 （十进制 17220）

CRC-16 校验位（7F 18）：用于校验整个响应帧的完整性，包括地址、功能码、数据以及之前的 CRC 校验位。

常见问题和解决方法

问题 1：通信失败

- 可能原因：串口线连接错误，USB 转串口适配器故障，通信参数设置错误。

- 解决方法：检查硬件连接，确保线路正确连接。检查 USB 驱动程序和串口助手设置。确保从站地址、波特率等参数正确。

问题 2：响应数据错误

- 可能原因：从站地址设置错误，功能码错误，寄存器地址越界。

- 解决方法：仔细检查请求参数，确保从站地址、功能码和寄存器地址正确，可以把目标地址加一或减一再次尝试。查阅设备文档以获取正确的参数信息。

问题 3：超时错误

- 可能原因：通信超时，设备未响应。

- 解决方法：增加通信超时时间，检查设备是否在线和正常运行。

问题 4：数据解析错误

- 可能原因：响应数据解析错误，数据格式不正确。

- 解决方法：仔细检查数据解析代码，确保正确解析响应数据。

问题 5：终端电阻问题

- 可能原因：通信距离较长，或者未正确设置终端电阻。

- 解决方法：确保在通信线路的两端正确设置了终端电阻，通常为 120 欧姆。这有助于减小通信中的干扰和反射。

注意事项

- 在进行测试之前，务必备份目标设备的设置和数据，以防意外更改或损坏。

- 如果可能，与设备制造商联系，获取详细的 Modbus RTU 通信协议文档，以确保正确配置和解析数据。

这份更新的测试指南包括对 ModScan32 软件的介绍和使用，以及其他细节的改进，以便更全面地指导水电站 Modbus RTU 通信测试。