🔌 Modbus 主站 ¶

本文介绍 RLink 串口 Modbus 主站功能的定义、工作机制与配置方法。

1. 概述 ¶

RLink 串口通道支持 透传、Modbus 主站 与 Modbus 从站 三种工作模式。在 Modbus 主站 模式下，RLink 作为总线发起方，主动发起总线通信并管理外部从站设备，提供周期轮询、单次读写、总线探测与报文监控能力。

交互方式一览 ¶

Modbus 主站提供三种不同层次的总线交互机制：

核心工作机制 ¶

• 两阶段连接机制：采用物理连接与协议绑定解耦的分层设计。物理串口打开后，须点击开启「绑定」，Modbus 主站协议栈才会接管总线并启动调度。
• 草稿与增量生效：轮询任务配置采用草稿确认制，修改后点击「应用」生效。仅修改间隔或暂停时，点「应用」后生效且无需重连；增删任务或修改站号、功能码、地址、数量等核心参数时，应用后将断开并重连。
• 配置持久化与恢复：轮询任务及运行状态（暂停/运行）默认保存在设备运行内存中。若在状态栏中点击「保存配置」，设备会将当前配置写入内部存储。保存后，下次进入主站模式并打开串口绑定时自动恢复配置。若未保存，关闭串口或设备断电后修改将丢失。

2. 通信准备与连接 ¶

操作入口 ¶

1. 进入 工具 -> 串口。
2. 选择目标串口物理通道（如 UART 1、UART 2）。
3. 模式选择 Modbus 主站。
4. 点击通道旁 设置 配置通信参数。

通信参数配置 ¶

物理串口参数与 Modbus 协议参数分层管理，必须与总线从站设备保持严格一致：

• 注意：串口打开后，界面显示「串口已打开，参数只读」，如需修改通信参数请先关闭串口。

打开与协议绑定 ¶

• 启动流程：点击 打开 开启物理串口 -> 点击 绑定 激活 Modbus 主站协议栈。
• 状态流转：状态栏依次呈现 未绑定 -> 启动中 -> 运行中。
• 模式切换限制：串口打开后模式锁定，界面提示「模式切换需关闭串口」。如需更换工作模式，须先关闭串口。

3. 轮询采集 ¶

功能说明 ¶

轮询任务用于周期性向从站发起读取请求，并将应答数据连续解析更新至实时数据表。系统最多支持配置 64 条轮询任务。

任务参数规范 ¶

每条轮询任务包含以下配置项：

操作步骤 ¶

1. 点击 轮询任务，再点 添加。
2. 配置从站 ID、功能码、起始地址、数量及间隔。
3. 点击 应用 生效（修改后点击「应用」生效；若放弃未生效修改可点击 还原）。

运行控制与生效机制 ¶

• 变更应用：修改后点击「应用」生效。仅修改间隔或暂停无需重连；增删任务或修改站号、功能码、地址、数量时，界面提示「应用后将断开并重连」，重连后按新任务调度。
• 全局暂停：工具栏提供 暂停轮询 / 恢复轮询，可一键挂起或恢复整个主站的总线轮询。
• 多任务切换：每个轮询任务生成独立标签页（格式为 #编号 站号 功能 地址段），点击标签切换查看对应数据表。

4. 数据监视与解析 ¶

实时数据表 ¶

数据表按选中的轮询任务呈现点位明细，包含物理地址（十进制/十六进制）、自定义标签、数据类型、实时值、原始十六进制及趋势入口。

数据格式与字序解码 ¶

针对保持寄存器与输入寄存器，可点击点位所在行的 配置地址 设定解析格式与字序。

支持的数据格式 ¶

• 注意：多寄存器类型受连续空间约束。若当前点位到任务末尾剩余寄存器不足，界面提示「剩余 n 个寄存器，仅显示适配类型」，超出数量的格式将不可选。

字节序与字序 (Endianness) ¶

多寄存器跨字读取时，高低字节与高低字的排列顺序决定数值解析是否正确：

• 大端 AB CD：高字在前，寄存器内字节不变（Modbus 标准大端）。
• 字交换 CD AB：对调两个寄存器；单寄存器不变（32 位工业设备常用模式）。
• 字节交换 BA DC：每个寄存器内高低字节对调。
• 全小端 DC BA：低字在前，寄存器内字节对调。

可在工具栏全局切换字序，也可在单个地址配置中独立指定，并借助「解析预览」核对原始 Hex 与解析数值。

数据质量状态 ¶

任务标签与数据表头提供点位质量指示：

• 正常：轮询正常刷新。
• 未刷新：通信异常未读回最新数据（可查看超时、异常应答、传输错误等原因）。
• 写后未读回：写入指令已下发，等待后续轮询周期读回确认。
• 未读：任务已建立，尚未完成首轮通信。

历史趋势 ¶

点击行内 趋势 展开趋势详情窗口。支持滚轮缩放，拖拽框选；触控双指缩放、单指平移，便于直观观察连续物理量变化。

5. 数据写入 ¶

写入权限与对象 ¶

• 读线圈 01 与 读保持 03：属于可写对象，操作列提供 写入 功能。
• 读离散 02 与 读输入 04：属于只读物理量，操作列不提供写入功能。

操作步骤 ¶

1. 在可写任务的数据表中，点击目标点位的 写入。
2. 录入写入值：
   • 线圈：选择 0 (关) 或 1 (开)。
   • 寄存器：输入十进制数值或 0x 前缀十六进制，系统按当前点位配置的显示格式校验与解析。
3. 确认后指令立即抢占总线执行，下发成功后该点位标记为 写后未读回，待下个轮询周期读回后更新实时值。

注意事项 ¶

• 无重试机制：Modbus RTU 参数中的「重试次数」仅对轮询读取有效，写入与发送指令不进行重试。

6. 总线扫描与单次执行 ¶

总线扫描 ¶

总线扫描用于快速探测总线拓扑、在线从站与有效寄存器区间。前置条件：必须处于已绑定运行状态，且轮询未处于暂停状态。若轮询处于暂停，界面提示「轮询已暂停，请先恢复轮询」。

扫描模式 ¶

1. 从站 ID 扫描：
   • 设定起始从站 ID 与结束从站 ID（从站 ID 范围 1 ~ 247）及探测功能码（默认 03 读保持）。
   • 单步超时范围 50 _{2000 ms，最大步数范围 1} 4096。
   • 快速探测总线上哪些站号存在在线响应。
2. 地址扫描：
   • 指定目标从站 ID、功能码与地址区间（0 _{65535）及步长（1} 125）。
   • 探测该从站有效寄存器地址段，支持勾选「合并连续地址」自动整合零散区间。

结果处理 ¶

• 扫描结果在内存中保留 10 分钟，超时后提示「扫描任务已结束或已过期」。
• 支持 复制 CSV 导出结果，或点击 加入轮询任务。加入后提示「已加入 n 条任务，点击「应用」生效」，须在轮询任务对话框中点击 应用 才能正式启动采集。

单次执行 ¶

用于临时调试、单次状态查询或高级控制，无需创建常驻轮询任务。

• 避免重复下发：这些提示只在单次执行对话框，表格行内「写入」没有。已有上一次结果时，标题下提示「再次发送将作为新请求，建议先读取确认」。未收到从站应答时提示「未收到从站应答，建议先读取核实，避免重复发送」。若上次是未决或已送出、仍要再次执行，确认框为「上次结果未确认，从站可能已写入。再次执行将发起全新请求，是否继续？」。

1. 标准功能码 ¶

支持 8 项 Modbus 标准核心功能码：

• 读取：读线圈 (01)、读离散 (02)、读保持 (03)、读输入 (04)。
• 写入：写单个线圈 (05)、写单个寄存器 (06)、写多个线圈 (15)、写多个寄存器 (16)。
• 广播规则：写功能码支持从站 ID 填 0（广播下发）；读功能码严禁广播，填 0 提示「此功能不支持广播」。
• 超时保护：等待时间范围 100 ~ 5000 ms。若设置过短提示「等待时间过短，按当前波特率至少需要 n ms」，可点击「填入建议值」自动修正。
• 转为轮询：单次读取成功后，可点击 转为轮询，提示「已加入任务列表，点击「应用」生效」，在任务列表中应用后转入周期调度。

2. 其他功能码 ¶

支持高级诊断与扩展功能码：

• FC11：读取通信事件计数器
• FC17：报告从站标识
• FC22：掩码写寄存器
• FC23：读写多个寄存器 (Read/Write)
• FC43/14：读取设备标识 (Read Device ID)
• 支持填入自定义十六进制请求数据，其他功能码同样严禁使用广播站号 0。

7. 报文监控与配置保存 ¶

报文监控与统计 ¶

• 底层报文捕获：主界面底部实时捕获总线通信报文流。支持按方向（发送/接收/错误）及功能码进行筛选，展开单条报文可查看完整数据帧与字段解析，支持一键「复制数据」。
• 通信统计：状态栏实时统计总线 TX 帧数、RX 帧数及 Err 错误计数。点击「重置统计」可重置当前串口的收发统计，提示「仅重置通信统计，不修改寄存器数值」。
• 监控配置：点击状态栏监控配置图标，可调整推送间隔（推送间隔范围 20 _{5000 ms）、收发统计显示，以及报文日志捕获（在报文面板记录收发数据，速率上限范围 1} 100 条/秒、突发容量范围 1 ~ 1000）。未绑定状态下修改提示「已保存，开启「绑定」后生效。」。

配置保存与清除 ¶

• 保存配置：
  • 轮询任务与运行状态默认保存在运行内存中。
  • 点击状态栏保存图标打开「保存配置」对话框，确认保存「轮询任务与运行状态」，提示「保存后，下次打开自动恢复。」。
  • 点击「保存」将配置写入设备内部存储。保存后，下次进入主站模式并打开串口绑定时，设备会自动恢复该配置。
• 清除已保存配置：
  • 如需清除设备内部保存的主站配置，必须在串口关闭状态下操作。串口处于运行中时按钮置灰，提示「清除配置需关闭串口」。
  • 在串口关闭时点击「清除已保存配置」，弹出确认提示：「将清除设备保存的轮询、规则、仿真与寄存器默认值。当前未提交的修改将被放弃；串口设置中填写的参数保留。此操作无法撤销。」。确认后完成清除。

8. 常见问题 ¶

1. 串口打开后，数据表格未显示数据 ¶

• 现象：串口处于打开状态，但数据表格无响应，提示「串口已打开，开启「绑定」后查看数据」。
• 原因：RLink 采用物理串口与协议绑定解耦机制，仅打开物理串口未激活 Modbus 协议栈。
• 处理方法：点击工具栏的 绑定 开关，等待状态栏变为 运行中 即可。

2. 修改或添加轮询任务后，总线未开始采集 ¶

• 现象：在任务管理对话框中编辑或新建了任务，但数据未刷新。
• 原因：轮询任务修改在本地处于草稿状态，必须点击「应用」后才下发给底层调度器。
• 处理方法：打开 轮询任务 窗口，点击底部的 应用 按钮。

3. 多字节寄存器（如 F32、U32）解析数值异常 ¶

• 现象：读回的浮点数或 32 位整数出现极大、极小异常值或乱码。
• 原因：从站设备的高低字序或字节序与当前主站解码规则不一致。
• 处理方法：在工具栏切换 字节序与字序（常用 大端 AB CD 与 字交换 CD AB），或进入该点位的「配置地址」弹窗，通过解析预览核对原始 Hex 与解析值。

4. 点击扫描从站提示不可用 ¶

• 现象：点击 扫描从站 时操作被拦截，提示「轮询已暂停，请先恢复轮询」。
• 原因：总线扫描复用总线调度器，在全局轮询暂停状态下被锁定。
• 处理方法：在工具栏点击 恢复轮询，恢复总线正常工作状态后再启动扫描。

5. 单次执行写操作后未收到应答，能否立即重发？ ¶

• 现象：指令发出后提示超时未收到从站确认。
• 原因：从站物理断连、站号不匹配、从站处理阻塞或通信受现场干扰。
• 处理方法：切勿盲目重复发送写指令，防止多次触发控制动作。应先使用单次读指令或查看实时数据表确认从站点位的实际状态。

6. 重新进入主站后，之前配置的轮询任务丢失 ¶

• 现象：关闭串口或退出后重新打开主站，任务列表为空或恢复为旧配置。
• 原因：配置任务后未点击「保存配置」写入设备。
• 处理方法：完成任务配置与应用后，点击底部状态栏的保存图标，在「保存配置」对话框中点击「保存」写入设备。保存后，下次进入主站打开串口绑定时将自动恢复。

7. 清除已保存配置按钮不可用 ¶

• 现象：点击清除配置时提示「清除配置需关闭串口」。
• 原因：串口当前正处于打开或运行状态。
• 处理方法：在工具栏点击 关闭 彻底关闭物理串口后，再打开保存设置弹窗执行清除配置。