RS485 與 Modbus RTU 設定

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。

規格

鮑率 Baud	9600, 19200, 38400, 57600
接線	二線式
同一網絡中最多節點數	256

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。

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。

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。

參數設定

請參考參數頁面

設定步驟如下：

1. 請先將基本參數設定好。

   1. 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。

   2. 執行Z03 (自動上機初始化)。

2. 請先以本頁的接線指示將線接好

3. 本機使用 Modbus RTU 協定，通訊參數設定如下：

   1. 請設定 E04 指定本機的 Modbus ID，請確認同一個線路上沒有相同的地址。

   2. 請設定 E05 指定通訊的速度 Baud，本機支援 9600, 19200, 38400 及 57600。

4. 請回到主畫面。必需在主畫面下，RS485 才會工作。

5. 請參考 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.
名詞定義	Register: 2 Byte 或 16bit 長，是 Modbus RTU 的記憶體通訊的單位長度。 Byte: 8 bit長
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。

唯讀型記憶體讀取指令(04)及記憶體列表

指令範例

• 控制端發指令(04)格式

Byte #	Node ID	範例內容01~FF
1	Slave Address	01
2	Function Code	02
3	讀取數據的起始地址	00
4	讀取數據的起始地址	00
5	讀取registers總數	00
6	讀取registers總數	02
7	CRC	71
8	CRC	CB

• 控制端發訊範例說明

  這個範例會讀取即時流量

  slave address: 01(本流量計地址)

  function code: 04(讀取指令)

  讀取數據的啟始地址: 00 00(要讀取的數據的啟始地址)

  讀取registers 總數: 00 02 (需要從 00 00 開始讀兩個 register 的記憶體)

  CRC: 71 CB(依 CRC 算法計算出的糾錯碼)

• 流量計回覆(04)格式

Byte #	Node ID	範例內容01~FF
1	Slave Address	01
2	Function Code	04
3	回覆的Byte數	04
4	Data Byte #1	00
5	Data Byte #2	00
6	Data Byte #3	00
7	Data Byte #4	00
8	CRC	FB
9	CRC	84

• 流量計回覆範例說明

  slave address: 01(本流量計地址)

  function code: 04(讀取指令)

  回覆的Byte數: 04(2個register=4byte)

  Data Byte: 00 00 00 00(假設目前即時流量為 0)

  CRC: FB 84(依 CRC 算法計算出的糾錯碼)

Modbus RTU 讀取 Float32 數據範例

以累積流量 20000.5 升 為例，解釋如何發送指令，並將回傳數據解讀為十進位制。

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 (4 Bytes) 。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 Big Endian 順序，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

• 回傳位元數 = 04 (4 Bytes)

• 數據位元組 = 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)	0	1 bit	0=正數
E (指數位)	10001011	8 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