# RS485 與 Modbus RTU 設定 {% hint style="info" %} RS485 通訊僅在「主畫面」狀態下才會啟用。\ 當設備停留在設定畫面或參數編輯畫面時，RS485 將不回應任何 Modbus 指令。 {% endhint %} ## 規格 | 鮑率 Baud | 9600, 19200, 38400, 57600 | | ---------- | ------------------------------ | | 接線 | 二線式 | | 同一網絡中最多節點數 | 32 台（標準單位負載條件下，每台裝置計為 1 個單位負載） | ## 接線 ### RS485 二線式配線圖 黑色線：RS485 (B-)、綠色線：RS485 (A+) 本功能必需在DC 電源的棕藍色有供電的情形下，才能工作。為維持圖面易讀性，本圖省略DC供電圖，詳情形見DC 電源配線圖。 {% hint style="danger" %} 請注意RS485的配線請勿和電源配線接錯，若因誤接導致線路或產品受損，請聯繫 LORRIC 原廠安排機器更換，相關維修費用需由使用者承擔。 {% endhint %}
{% hint style="info" %} ### 配線建議 1. 一般建議使用帶屏敝 24awg 雙絞線，以串接方式連線每台設備，不要使用環狀或放射狀線路。 2. 連線長時，請在 master 及線路最遠端使用終端電阻，終端電阻業界常使用 120Ω，實際數值請參照線材規格計算。 3. 若通訊訊號不穩定，可於總線上的適當位置（通常靠近主站）加裝偏壓電阻，以提升訊號穩定性。。 4. 隨貨6蕊線，如果使用在 RS485 通訊，請修剪線材長度，盡量使用最短必要線長，以降低雜訊干擾。並將隔離網與主要通訊線屏敝相連後接地。 5. 在訊號干擾多的地方，軟體可能需要多次詢問才能得到回應，請在通訊程式內建立多次詢問機制，以區別訊號干擾與設備異常離線兩種情形。 {% endhint %} ## RS485 Modbus RTU參數設定 {% stepper %} {% step %} ### 設定基本參數 請參考[參數設定](https://docs.lorric.com/qr/fu-lt-ultrasonic-flowmeter-manual-chinese-v1/installation-and-setup/parameter-setup)頁面，完成參數設定步驟：語言設定，管路設定A02 (管規), A04(管路外徑) , A06 (管路厚度), A08 (管路材質) 設定。 執行Z03 (自動上機初始化)。 {% endstep %} {% step %} ### 設置接線 依照本頁指示將RS485 Modbus RTU配線設置妥當。 {% endstep %} {% step %} ### E04 Modbus ID 應用傳輸協定 請設定 **E04** 以指定流量計於 **RS485 / Modbus** 網路中的從站位址（Modbus Slave ID）。請確認同一通訊線路上各設備之位址皆為唯一，避免地址重複造成通訊衝突。 本參數不支援使用 RS485 修改。 {% endstep %} {% step %} ### E05 Baud 鮑率 請設定 **E05 Baud 鮑率** 以指定流量計之 **Modbus 通訊速率（Baud Rate）**。\ 主站（Master）與流量計（Slave）必須設定為**完全相同的鮑率**，方可建立正常通訊。 本參數不支援使用 RS485 修改。 {% endstep %} {% step %} ### 返回到主畫面 請回到主畫面（綠燈），必需在主畫面下，RS485 才會工作。 {% endstep %} {% step %} ### 測試要讀寫的記憶體 請參考 [Modbus RTU Protocol](https://docs.lorric.com/qr/fu-lt-ultrasonic-flowmeter-manual-chinese-v1/communication/modbus-rtu-protocol) 測試要讀寫的記憶體。
通訊格式

bit order: lsb first

byte order: big endian

Data bits:8

Parity: None

Stop bits: 1

Floating point number follows IEEE754-1985. The float32 below stands for 32bits Single precision floating point number.

記憶體定義及功能

modbus 可操作的記憶體分為兩大類，唯讀型及讀寫型。

唯讀型主要是流量計狀態相關的記憶體，例如即時流量。這部分也是最常使用的記憶體。唯讀型的記憶體只能使用指 04 來讀取。

讀寫型主要是流量計設定參數記憶體，寫入操作一次只能改變一個參數，如果目標參數的記憶體長度是 1個 register，使用指令 06，如果目標參數的記憶體長度是 2 register，使用 30。

{% hint style="info" %} 在 Modbus RTU 通訊中，Register（暫存器）是記憶體通訊的基本單位，其長度為 **2 Byte（16 bit）**；而 Byte（位元組）則是資料傳輸的基本單位，長度為 **8 bit**。 {% endhint %} {% endstep %} {% endstepper %} ## Modbus RTU 讀取 Float32 數據範例 以唯讀型記憶體讀取指令（04）為例，說明在累積流量為 **20000.5 公升**時，應如何發送指令並將回傳的資料解析為十進位數值。 ### 唯讀型記憶體-讀取指令(04)格式
### Modbus RTU 讀取唯讀型記憶體讀取指令 (04) 範例 #### **主站發送讀取指令 (TX 訊框)** 根據設備規格，累積流量採 Float32 格式，佔用 2 個暫存器（共 4 bytes），因此讀取數量需設定為 00 02。主站需發送 Modbus 功能碼 04（讀取輸入暫存器），以讀取從位址 `0000` 開始的 2 個暫存器數據。 ``` TX 請求指令： 01 04 00 00 00 02 71 CB ``` * Slave Address = 01 * Function Code = 04 * 起始暫存器位址 = 00 00 * 讀取數量 = 00 02 (2 個暫存器) * CRC 校驗碼 = 71 CB #### **從站回覆數據 (RX 訊框)** 從站收到讀取請求後，將內部儲存的 20000.5 升（Float32）數據，依 Modbus Register Big Endian（高位元組在前） 與 IEEE 754 Float32 格式，封裝為 4 個位元組回傳。 ``` RX 回覆數據： 01 04 04 45 9C 40 00 E2 56 ``` * Slave Address = 01 * Function Code = 04 * Byte Count（資料位元組數）= 04 (4 Bytes) * Data（資料欄位） = 45 9C 40 00 * CRC 校驗碼 = E2 56 #### **數據解析與轉換 (轉回十進制)** 步驟 A：排列數據 由於設定為 大端模式 (Big Endian)，資料的最高位元組放在最前面，因此 4 個位元組的順序就是收到的順序：

459C4000 ₁₆

步驟 B：拆解 Float32 結構 (SEM: S-符號位, E-指數位, M-尾數位) 將 459C4000 ₁₆ 轉換為32位二進位制
部分二進制數值位元數說明
S (符號位)01 bit0=正數
E (指數位)100010118 bits

139₁₀。 實際指數：

139 - 127 (Float 32 偏移量) = 12

M (尾數位)001110001...23 bits有效數字 1.M
#### 步驟 C：計算數值 根據 IEEE 754 公式：
• 指數位：E = 10001011 轉換為10 進位制 ``` 10001011₂ = (1 x 2⁷) + (0 x 2⁶) + (0 x 2⁵) + (0 x 2⁴) + (1 x 2³) + (0 x 2²) + (1 x 2¹) + (1 x 2⁰) = 128 + 0 + 0 + 0 + 8 + 0 + 2 + 1 = 139₁₀ ``` 在 IEEE 754 Float32 標準中，指數位採用偏移表示法表示正指數和負指數，標準規定的偏移量 (Bias) 是 127，因此實際指數是 139 - 127 = 12 • 尾數部分：M=0011100100000000000000 有效數字 1.M：1.001110001 (後面的零可以忽略) • 得根據 IEEE754 浮點數數值表示為 $$ (-1)⁰ × 1.001110001 × 2¹² $$ 將小數點向右移動 12 位：
• 將這個二進制數轉換回十進制： ``` 數值 = 2¹⁴+2¹¹+2¹⁰+2⁹+2⁵+2⁻¹ = 16384 + 2048 + 1024 + 512 + 32 + 0.5 = 20000.5 ``` 得請求累積流量，RX 回覆數據： 01 04 04 45 9C 40 00 E2 56 值為 20000.5 升 ### Modbus 不同格式間的轉換器 {% embed url="" %}