2024年2月6日发(作者：)

RIDING-TESTING DEPARTMENT-003

杭州日鼎控制技术有限公司

RIDING驱动器通讯测试

MODBUS测试

测试准备：

1. 硬件测试：

（1） 与硬件工程师确定MODBUS通讯接口定义：MAX485通讯的A+，B-；

（2） 信号线上EMC测试，群脉冲测试和雷击浪涌测试；

2. 软件测试：

（1） 由软件工程师提供测试的具体内容以及更改点；

（2） 提供需要进行测试的驱动器型号以及电机代码（On-16）；

（3） 软件的测试版本号首先确认（On-17）；

注：由软件工程师首先确定软件版本号，若更改点有歧义，请确认后进行测试；

Modbus通讯口是使用RS-485串行接口，它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验；

RIDING-TESTING DEPARTMENT-003

RIDING伺服驱动器的modbus通讯说明

——串口调试助手篇

1. Modbus通讯协议介绍

伺服驱动器可以采用Modbus模式进行上位机通讯，协议格式为：8个数据位、一个停止位、无校验位，发送接收数据都是以16进制格式进行。

发送数据格式：

发送数据

含义

0 1 2 3 4 5 6 7

站号 功能码 地址单元 数据单元 校验码

xx xx xx xx xx xx xx xx

表格1

站号，地址单元，数据单元均采用16进制数；校验位为CRC（LRC）校验，由校验计算工具生成

Modbus支持的功能码：

（1） 03，表示读取保持寄存器；

（2） 06，表示写单个模拟量寄存器；

2. RIDING伺服驱动器的modbus通讯参数的基本设置：

（1） PN-81=1；//*RTU协议：1；ACSII协议：0；

（2） PN-82=1；//*站号设定范围：1~31；

（3） PN-83=1；//*波特率设定：0-----4800；1-----9600；2-----19200；3-----38400；4-----57600；5-----115200；

（4） Modbus通讯协议：8个数据位，一个停止位，无校验；

（5） 测试时不需要焊接120Ω的匹配电阻；

（6） 如开机会出现dE报警，选择Fn-06 参数初始化。

3. RIDING伺服驱动器的modbus通讯协议的两种模式（Pn-81）：RTU模式和ASCII模式

（1） RTU模式 01 03 00 1E 00 0C 25 C9（读取12个参数）

01 03 00 1E 00 07 64 0E（读取7个参数）

a) RTU模式的简易功能说明：

1） 读命令 03；（读命令一次最多可以读取12个参数）

1> 读取Pn-01的参数：01 03 00 00 00 01 84 0A；

详解，01表示站号；03表示功能码读取；00表示读取参数地址的高8位16进制编码；00表示读取参数地址的低8位16进制编码；00表示读取数

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据个数的高8位16进制编码，01表示读取数据个数的低8位16进制编码；84 0A是CRC校验码；

2> 驱动器返回的值：01 03 01 00 04 49 87；

详解，01表示站号；03表示功能码读取；01表示读取参数的个数；00表示读取数据的高8位16进制编码；04表示读取数据的低8位16进制编码；49 87是CRC校验码；

2） 写命令06；

1> 写入Pn-01的参数：01 06 00 00 00 01 48 0A

详解，01表示站号；06表示功能码写入；00表示写入参数地址的高8位16进制编码；00表示写入参数地址的低8位16进制编码；00表示写入数据的高8位16进制编码，01表示写入数的低8位16进制编码；48 0A是CRC校验码；

2> 驱动器返回的值：01 06 00 00 00 01 48 0A

详解，01表示站号；06表示功能码写入；00表示写入参数地址的高8位16进制编码；00表示写入参数地址的低8位16进制编码；00表示写入数据的高8位16进制编码，01表示写入数的低8位16进制编码；48 0A是CRC校验码；

b) RTU模式的简易运行示例

1） 速度模式运行：

1> 速度模式使能：01 06 08 00 01 01 4B FA；

2> 给定使能+正方向：01 06 08 00 01 11 4A 36；

3> 给定使能+反方向：01 06 08 00 01 21 4A 22；

4> 速度模式给定速度：01 06 08 02 00 50 2A 56；//0050表示16进制数，是十进制数的80；命令表示额定转速的万分之80：2500*80/10000=20rpm/min(可观察On-01平均转速和On-19实时转速)

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5> 速度模式给定速度200r/min: 01 06 08 02 03 20 2B 42

6> 给定速度为0：01 06 08 02 00 00 2A 6A；

7> 速度模式去掉使能状态：01 06 08 00 00 01 4A 6A；

电机额定转速(Pn-A3)的50%：01 06 08 02 13 88 27 3C；

电机额定转速(Pn-A3)的100%，万分之一；01 06 08 02 27 10 30 56；

只的是（给定的额定转速>Pn-34设定的值时，此时按最大转速运行）

2） 速度模式的多段速运行，通过修改参数为Pn-31，Pn-32，Pn-33的参数值实现多段速模式运行：

1> 由参数Pn-31控制速度正转的代码：01 06 08 00 01 51 4B C6；

由参数Pn-31控制速度反转的代码：01 06 08 00 01 61 4B D2；

2> 由参数Pn-32控制速度正转的代码：01 06 08 00 01 91 4B 96；

由参数Pn-32控制速度反转的代码：01 06 08 00 01 A1 4B 82；

3> 由参数Pn-33控制速度正转的代码：01 06 08 00 01 D1 4A 66；

4> 由参数Pn-33控制速度反转的代码：01 06 08 00 01 E1 4A 72；

5> 速度停车的代码：01 06 08 00 01 01 4B FA；（只能在多段速时有效）

6> 速度复位的代码：01 06 08 00 04 01 48 AA；

3） 位置模式运行：（测试时先给定位置在给定速度）

4） ：01 03 08 16 00 08 A7 A8；(注:86 A0为低8位 00 01 为高八位)

5） 清除当前命令(On-05)和反馈脉冲(On-04)：01 06 08 08 00 03 4A 69

6） 报警复位（Fn-04）; 01 06 08 08 00 04 0B AB

7） 清楚报警记录： 01 06 08 08 00 05 CA 6B

1> 位置模式使能：01 06 08 00 01 00 8A 3A；

2> 位置模式给定位置高位：01 06 08 04 00 01 0B AB；

位置模式给定位置低位：01 06 08 05 86 A0 F9 B3；//*正转100000脉冲；//0001 86A0表示+100000；

位置模式给定位置高位：01 06 08 04 00 0F 8A 6F

位置模式给定位置低位：01 06 08 05 42 40 AA FB; //*正转1000000

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脉冲；//000F 4240表示+1000000；

3> 位置模式给定位置高位：01 06 08 04 FF FE 0A 1B；

位置模式给定位置低位：01 06 08 05 79 60 B8 13；//*反转100000脉冲；//FFFE 7960表示-100000；

4> 位置模式给定速度：01 06 08 02 00 32 AB BF；额定转速的50/10000=0.5%，24rpm；(0032表示十六进制数，十进制为50, 命令转速为额定转速的万分之50，但是在位置环时电机的最小转速24r/min)

5> 位置模式给定速度50r/min：01 06 08 02 00 C8 2B FC （00C8表示十六进制数，十进制为200，命令额定转速的万分之2%。2500*200/10000=50r/min）

6> 位置模式去掉使能状态：01 06 08 00 00 00 8B AA；

7> 位置复位的代码：01 06 08 00 04 00 89 6A；

注：驱动器给定的位置模式的速度命令指令，最小的速度单位是24rpm，当转速不足24rpm时，按照24rpm运行；当转速小于48rpm，大于24rpm时，仍然按照24rpm运行；转速等于48r/min，按照48r/min ；列如：设定转速为X，则X在这个区间运行24n

8） 力矩模式运行：

1> 力矩模式使能： 01 06 08 00 01 02 0B FB；

2> 力矩模式力矩： 01 06 08 03 00 32 FA 7F

3> 速度Pn-31正转： 01 06 08 00 01 52 0B C7 ;

4> 力矩停车代码： 01 06 08 00 04 02 08 AB；

注：力矩模式暂时不能进行速度给定。

（2） ASCII模式

a) RTU转换为ACSII模式：01 06 00 50 00 00 89 DB；

b) ACSII转换为RTU模式：:A8；

c) ASCII模式的简易功能说明：

1）读命令 03；（读命令一次最多可以读取12个参数）

1>读取Pn-01的参数： :FB

；//输入命令的结束符是Enter。

详解，“:”表示开始符；01表示站号；03表示功能码读取；00表示读取参数地址的高8位16进制编码；00表示读取参数地址的低8位16进制编码；00表示读取数据个数的高8位16进制编码，01表示读取数据个数的低8位16进制编码；FB是LRC校验码；结束符Enter。

2>驱动器返回的值： :FA；

详解，“:”表示开始符；01表示站号；03表示功能码读取；01表示读取参数的个数；00表示读取数据的高8位16进制编码；04表示读取数据的低8位16进制编码；FA是LRC校验码。

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2）写命令 06；（写命令每次只能写入一个参数）

1>写入Pn-01的参数： :F7

；//输入命令的结束符是Enter。

详解，“:”表示开始符；01表示站号；06表示功能码写入；00表示写入参数地址的高8位16进制编码；00表示写入参数地址的低8位16进制编码；00表示写入数据的高8位16进制编码，02表示写入数的低8位16进制编码；F7是LRC校验码；结束符Enter。

2>驱动器返回的值： :F7

详解，“:”表示开始符；01表示站号；06表示功能码写入；00表示写入参数地址的高8位16进制编码；00表示写入参数地址的低8位16进制编码；00表示写入数据的高8位16进制编码，02表示写入数的低8位16进制编码；F7是LRC校验码。

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注：但发送正确的输入指令时，返回值出现汉字，则表示的内容为输入多代码，需清空输入多余的输入指令

4. 虚拟IO口的测试（#0807）：01 06 08 07 00 FF 7A 2B；（对应On-11~On-12）

（1） 输入口Input：

a) 第一个输入口：01 06 08 07 00 01 FB AB；

b) 第二个输入口：01 06 08 07 00 02 BB AA；

c) 第三个输入口：01 06 08 07 00 04 3B A8；

d) 第四个输入口：01 06 08 07 00 08 3B AD；

e) 第五个输入口：01 06 08 07 00 10 3B A7；

f) 全部输入口： 01 06 08 07 00 1F 7B A3；

g) 第六个输入口 01 06 08 07 00 20 3B B3（Pr-80）

h) 第13个输入口 01 06 08 07 10 00 37 AB（Pr-87）

i) 关闭输入口： 01 06 08 07 00 00 3A 6B;

（2） 输出口Output：(目前只能测试3个)

a) 第一个输出口：01 06 08 06 00 01 AA 6B；

b) 第二个输出口：01 06 08 06 00 02 EA 6A；

c) 第三个输出口：01 06 08 06 00 04 6A 68；

d) 全部输出: 01 06 08 06 00 07 2A 69；

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e) 关闭输出口： 01 06 08 06 00 00 6B AB;

（3） 测试方法：

a) 测试输入口时，需要对应On-11的值，从右到左依次为，第一个输入口，第二个输入口，第三个输入口，第四个输入口，第五个输入口；

b) 测试输出口时，需要对应On-12的值，从右到左依次为，第一个输出口，第二个输出口，第三个输出口；

(4) 输入虚拟端口测试：D0~D4为MI1~MI5表示输入端口

测试时要将输出口设置成相应的端口输出。

读取虚拟口参数命令 01 03 08 24 00 01 C6 61

返回值： 01 03 02 00 1F F9 8C

列入返回值中1F表示为16进制数转换为为二进制数为11111。即输入端口PN11~PN15全部为1（闭合状态）。00表示为Pr80~Pr81的端口状态为0（断开状态）

输出虚拟端口测试：D0~D3为MI1~MI4表示输出端口 01 03 08 25 00 01 97 A1

01 03 02 00 07 F9 86

列入返回值中07表示为16进制数转换为为二进制数为111。即输出端口PN15~ PN17全部为1（闭合状态）。

5. 状态区读取（#0810~#0823）：

读取状态区的24个参数：0810H~081BH 01 03 08 10 00 0C 46 6A

081CH~0823H 01 03 08 1C 00 0C 86 69

6. 站号测试（Pn-82）：

采用RTU模式测试：Pn-81=1；PN-83=1（默认波特率9600）；

站号的独立性测试（一个下位机只响应一个站号（从机））：试在设定站号下，输入其它站号指令，不响应（即无数据返回），再次输入本站号指令，能够按照发送命令执行，则通讯功能正常。监控Sn-01的运行状态。

（1） 位置模式使能：01 06 08 00 01 00 8A 3A；Sn-01显示P-P1n；（站号1）图1；

（2） 速度模式使能：01 06 08 00 01 01 4B FA；Sn-01显示n-Son；（站号1）图2；

（3） 位置模式使能：02 06 08 00 01 00 8A 09；Sn-01显示n-Son；（发送站号2指令）图3 ；

（4） 速度模式使能：02 06 08 00 01 01 4B C9；Sn-01显示n-Son；（发送站号2指令）图4；

（5） 位置模式使能：01 06 08 00 01 00 8A 3A；Sn-01显示P-P1n；（站号1）图5；

（6） 速度模式使能：01 06 08 00 01 01 4B FA；Sn-01显示n-Son；（站号1）图6；

（7） 符合上述显示，则通讯功能正常。（下附图串口调试助手说明，按照上述步骤操作）；

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图1

图2

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图3

图4

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图5

图6

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7. 波特率测试：01 03 00 52 00 01 25 DB；//波特率修改后，伺服驱动器需要断电有效；波特率设定：0-----4800；1-----9600；2-----19200；3-----38400；4-----57600；5-----115200；

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

波特率设置为4800：01 06 00 52 00 00 28 1B；

波特率设置为9600：01 06 00 52 00 01 E9 DB；

波特率设置为19200：01 06 00 52 00 02 A9 DA；

波特率设置为38400：01 06 00 52 00 03 68 1A；

波特率设置为57600：01 06 00 52 00 04 29 D8；

波特率设置为115200：01 06 00 52 00 05 E8 18；

图A

上图A，红色箭头：串口调试助手的波特率设定为4800bps；蓝色箭头：读取Pn-83的参数的值为0；与设定的值一致，此时通讯正常；

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图B

上图B，修改串口小助手的波特率为9600bps；由于驱动器的波特率为4800bps；此时二者的波特率不一致，则数据通讯失败，会出现乱码；

8. 重要参数测试

功能无效

1. 命令积算脉冲red(，返回积算脉冲green，位置偏差black，编码器反馈pink；见下图

依次读取上述参数：01 03 08 16 00 08 A7 A8；(注:86 A0为低8位 00 01 为高八位)

(Fn-03):清除当前命令(On-05)和反馈脉冲(On-04)：01 06 08 08 00 03 4A 69

报警复位（Fn-04）; 01 06 08 08 00 04 0B AB

清楚报警记录： 01 06 08 08 00 05 CA 6B

注：(86 A0为低8位 00 01 为高八位)

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编码器反馈反应的是电机运转的圈数，必须加上使能信号，使能信号去除编码器反馈为0

2. 速度给定命令：目前驱动器给定的位置模式的速度命令指令，最小的速度单位是24rpm，当转速不足24rpm时，按照24rpm运行；当转速小于48rpm，大于24rpm时，仍然按照24rpm运行；依次类推；

速度模式的转速按照实际给定的值来确定；即万分之1，表示实际转速为（1/10000）*2500=0.25rpm；

9. 附录1：一个ModeBus数据帧的构成

读命令在Servo中分为读取参数，读取实时数据，读取历史数据，其数据帧的构成都是一样的。

（1）读命令时的数据帧构成

发送读参数命令时的数据帧构成：

SciBuff[0]：开始符，为“:”对应的ASCII码0x3a；

[1,2]：站号，两位十进制数表示，例如站号15，分别存1和5的ASCII码到数组中；

[3,4]：功能码，=3：读；=6：写；=8：无操作；

[5,6,7,8]：读取的参数号，四位十进制数表示；

[9,10,11,12]：本次读取参数的个数，四位十进制数表示；

[13,14]：校验位；取和求反

[15]：=0x0d，结束符CR；

[16]：=0x0a，结束符LF；CR+LF=回车，表示本帧数据发送完毕；

返回读参数命令是的数据帧构成：

SciBuff[0]：开始符，为“;”对应的ASCII码0x3a；（不变）

[1,2]：站号，两位十进制数表示，例如站号15，分别存1和5的ASCII码到数组中；（不变）

[3,4]：功能码，=3：读；=6：写；=8：无操作；（不变）

[5,6]：返回数据的长度，两位十进制数表示；（实际长度*2）

[7,…,54]：读取的参数，最多12个参数，每个参数用四位十进制数表示；（有效数据）

[55,56]：校验位；取和求反

[57]：=0x0d，结束符CR；

[58]：=0x0a，结束符LF；CR+LF=回车，表示本帧数据发送完毕；

（2）写命令时的数据帧构成

发送写命令时的数据帧构成：

SciBuff[0]：开始符，为“;”对应的ASCII码0x3a；

[1,2]：站号，两位十进制数表示，例如站号15，分别存1和5的ASCII码到数组中；

[3,4]：功能码，=3：读；=6：写；=8：无操作；

[5,6,7,8]：写参数的地址，四位十进制数表示；

[9,10,11,12]：写参数的值，四位十进制数表示；

[13,14]：校验位；取和求反

[15]：=0x0d，结束符CR；

[16]：=0x0a，结束符LF；CR+LF=回车，表示本帧数据发送完毕；

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返回写命令时的数据帧构成：

按照发送过来的数据原样返回。

（3）校验出错时的数据帧构成

SciBuff[0]：开始符，为“;”对应的ASCII码0x3a；

[1,2]：站号，两位十进制数表示，例如站号15，分别存1和5的ASCII码到数组中；

[4]：0x38；

[5,6]：错误代码，两位十进制数表示；

[7,8]：校验位

[9]：=0x0d，结束符CR；

[10]：=0x0a，结束符LF；CR+LF=回车，表示本帧数据发送完毕；

10. 附录2：RIDING伺服驱动器的地址单元

地址单元：

0000H~07FFH：参数区(列如：读取Pn-01的值 01 03 00 00 00 01 84 0A

返回值 01 03 01 00 04 49 87）

0800H~08FFH：命令区（SciServoCom）

+00H（）：运行模式设定

D0~D3：00＝位置； 01＝速度； 10＝力矩；

D4~D5：00＝停车； 01＝FWD； 10=REV； 11=Reserved；

D6~D7：00=多段速无效； 01=多段速1； 10=多段速2； 11=多段速3；

D8：SCI使能

D9：SCI急停

D10:SCI复位

D11~D15：Fnxx功能

=0：NULL

=1：FN01（JOG：点动运行）

=2：FN02（Prt：清除当前命令和反馈脉冲）

=3：FN03（CPrt：清除计算脉冲）

=4：FN04（rt：报警复位）

=5：FN05（ALrt：报警记录初始化）

=6：FN06（PArt：参数初始化）

=7：FN07（oFFt：自动补偿调整）

=8：FN08（保留）

=9：FN09（保留）

=10：FN10（ESY.1：简易运行）

=11：FN11（Ptn：模式运行）

+01H（RecordMode）：

D0~D3：采样时间设置（1ms PU，1ms default）

D4：=1，启动时保存；=0，停止时保存

D5：=1，允许采样；=0，禁止采样

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D6~D15：采样变量选择

D6=SpeedNow（实际转速，单位0.1RPM）

D7=SpeedRef（实际转速，单位0.1RPM）

D8=IQNow（Q轴实际电流，单位PU）

D9=IQRef（Q轴给定电流，单位PU）

D10=IDNow（D轴实际电流，单位PU）

D11=IDRef（D轴给定电流，单位PU）

D12=PosiErr（位置误差，单位个）

D13=PosiNow（位置累积，单位个）

D14=CurrI（力矩，单位百分比）

D15=CurrU（U相电流，单位A）

+02H：运行速度给定值（额定速度万分比，0.0001）

+03H：运行力矩给定值（百分比，0.0001）

+04H：运行位置给定值高位

+05H：运行位置给定值低位（高位发送后发送低位有效）

+06H：虚拟IO，D0~D3对应Pn15~Pn18

+07H：虚拟IO，D0~D13对应Pn10~Pn14 Pr-80~Pr-87设定的功能

+08H：=3 清除反馈脉冲和当前命令

=4 报警复位

0810H~082FH：状态区

+00H：当前运行状态字 +01H：故障代码

+02H：当前转速 +03H：指令转速

+04H：平均转矩 +05H：直流电压

+06H：命令积算脉冲(Lo) +07H：命令积算脉冲(Hi)

+08H：返回积算脉冲(Lo) +09H：返回积算脉冲(Hi)

+0AH：位置偏差(Lo) +0BH：位置偏差(Hi)

+0CH：编码器反馈(Lo)（断使能清零） +0DH：编码器反馈(Hi) （断使能清零）

+0EH：速度环反馈脉冲LO（断使能不清零） +0FH：速度环反馈脉冲HI（断使能不清零）

+10H：电角度 +11H：脉冲串输入频率

+12H：散热器温度 +13H：模拟给定电压

+14H：虚拟IO输入：D0~D13：MI1~MI5（Pn-11~Pn-15） MI6~MI13（Pr-80~Pr-87）对应输入端口

+15H：虚拟IO输出：MO1 ~MO3 对应PN15~Pn-17的输出的端口

//灰色为暂时未添加；

注：驱动器输入线未接大地，电脑接地时，通过上位机给驱动器发命令时，由于地线干扰，返回值不断接收。