Modbus-RTU-Relay-D 教程

资料

程序

软件


说明

用电安全注意事项

  • 本产品须由专业的电工或技术人员作业使用,使用过程中请做好用电安全,防漏电和绝缘等保护措施。
  • 在安装、维护或更换继电器设备之前,请务必关闭电源并拔下插头。
  • 请勿试图拆卸继电器设备,以免损坏设备或导致电击危险。
  • 请妥善安装放置继电器设备产品,请勿在潮湿、过热、易燃坏境中使用,避免因安装或使用不慎,引发安全事故。

本产品是一款工业级 RS485 接口控制的 8 路继电器模块,带 8 路开关量输入, 采用 Modbus RTU 协议,内置电源隔离、磁耦隔离和 TVS 等保护电路,ABS 外壳设计。本产品操作简单,具有通信速度快、稳定、可靠、安全等特点,可适用于各种通信要求较高的工控设备或应用。

产品参数

供电电压7~36V
通信接口RS485
通信波特率4800,9600,19200,38400,57600,115200,128000,256000
默认通信格式9600,N,8,1
继电器路数8 路
触点类型一常开、一常闭
触点负载≤10A 250V AC 或 ≤10A 30V DC
数字输入8DI,5~36V,无源输入/有源输入 (NPN 型或 PNP 型),
内置双向光耦
Modbus 协议标准 Modbus RTU 协议
RS485 地址设置1~255
指示灯STA:MCU 指示灯,MCU 正常工作时闪烁

TXD:发送指示灯,发送数据时灯亮 RXD:接收指示灯,接收数据时灯亮

基本功能

支持通过 RS485 发送 Modbus RTU 协议指令读取开关量输入,从而根据输入控制继电器输出。

接线说明


DI1-DI8为8通道信号输入端,DGND为信号端地。COM为输入信号公共端,可接悬空也可电源正极或电源负极,可直接从供电电源取电,也可接独立电源供电。

  • 不接悬空:干接点无源输入
  • 接电源正极:低电平触发,NPN型湿接有源输入,电压5V-30V DC
  • 接电源负极:高电平触发,PNP型湿接有源输入

数字量输入接线

无源干接点接线

  • 无源干接点输入

有源湿接点接线

  • 有源湿接点NPN型输入


  • 有源湿接点PNP型输入

继电器输出接线

设备带有触点容量为 10A 250V AC 或 10A 30V DC 的继电器,可以直接控制家用 220V 交流设备,也可以控制 30V 以下直流设备。

产品尺寸

硬件测试

RS485测试

  • 将USB TO 485和目标板通过杜邦线,将A-->A和B-->B相连,如下图所示:


  • 下载SSCOM串口调试助手并在电脑上打开,打开对应的端口号,设置波特率为9600,点击多字符串打开多条字符串发送窗口,点击对应的功能即可发送对应的命令,



  • 如果需要发送其他命令则选择HEX发送,加检验选择ModbusCRC16校验,输入命令的前六个字节点击发送则会自动添加CRC校验码。


  • 详细的控制指令请查看请查看开发协议。

程序测试

注意:RS485不可以直接接到树莓派的串口否则可能烧毁设备,需要加485电平转换,树莓派建议搭配RS485 CAN HAT模块使用,NUCLEO-F103RB和Arduino建议搭配RS485 CAN Shield模块使用

树莓派

打开树莓派终端,输入以下指令进入配置界面

sudo raspi-config
选择Interfacing Options -> Serial Port, 选择Yes打开硬件串口

然后重启树莓派:

sudo reboot

将RS485 CAN HAT模块插到树莓派,把ModBus RTU Relay模块和RS485 CAN HAT模块的A与B对应连接
如果使用的是其他的485设备,确定连线A-A,B-B即可
运行如下命令运行程序

sudo apt-get install unzip
wget https://www.waveshare.net/w/upload/2/2e/Modbus_RTU_Relay_D_Code.zip
unzip Modbus_RTU_Relay_D_Code.zip
cd Modbus_RTU_IO_Code/Python3
sudo python3 main.py

程序正常运行后各个通道依次打开然后依次关闭,最后显示当前输入状态。

STM32

STM32的例程是基于NUCLEO-F103RB和RS485 CAN Shield模块。
找到STM32程序文件目录并打开STM32工程。注意使用前先确保电脑已经安装好keil5软件,下载将程序下载到开发板即可。
正常正常运行继电器模块导通会依次打开然后依次关闭。串口会输出发送的命令。最后显示当前输入状态。

Arduino

Arduino例程是基于UNO PLUS和RS485 CAN Shield模块。
使用Arduino IDE 打开程序,选择对应的开发板然后下载程序。
正常正常运行继电器模块导通会依次打开然后依次关闭。串口会输出发送的命令。最后显示当前输入状态。

开发协议

功能码介绍

功能码备注
01读继电器状态
02读输入状态
03读取保存寄存器
05写单个继电器
06设置单个寄存器
0F写多个继电器
10设置多个寄存器

寄存器地址介绍

地址(HEX)地址存储内容寄存器取值权限Modbus 功能码
0x0000
……
0x0007
道通1~通道8继电器地址0xFF00:继电器开启;
0x0000:继电器关闭;
0x5500:继电器翻转;
读/写0x01,0x05,0x0F
0x00FF操作全部寄存器0xFF00:继电器全部开启;
0x0000:继电器全部关闭;
0x5500:继电器全部翻转;
0x05
0x0200
……
0x0207
道通1~通道8继电器闪开延时时间为数据*100ms
数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS
0x05
0x0400
……
0x0407
道通1~通道8继电器闪闭延时时间为数据*100ms
数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS
0x05
1x0000
……
1x0007
道通1~通道8输入地址表示0~8输入通道状态0x02
4x1000
……
4x1007
道通1~通道8继电器控制模式0x0000~0x0002三种控制模式读/写0x03,0x06,0x10
4x2000串口参数高八位为校验方式:0x00~0x02
低八位为波特率方式:0x00~0x07
0x06
4x4000设备地址直接存储 Modbus 地址
设备地址:0x0001-0x00FF
读/写0x03,0x06
4x8000软件版本转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本
0x0064 = 100 = V1.00
0x03

控制单个继电器

发送码:01 05 00 00 FF 00 8C 3A

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令控制继电器指令
00 00地址要控制继电器的寄存器地址,0x0000 - 0x0008
FF 00指令0xFF00:继电器开启;
0x0000:继电器关闭;
0x5500:继电器翻转;
8C 3ACRC16前6字节数据的CRC16校验和

返回码: 01 05 00 00 FF 00 8C 3A

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令控制继电器指令
00 00地址要控制继电器寄存器地址,0x0000-0x0008
FF 00指令0xFF00:继电器开启;
0x0000:继电器关闭;
0x5500:继电器翻转;
8C 3ACRC16前6字节数据的CRC16校验和

示例: [1号地址设备]: 0号继电器开启 : 01 05 00 00 FF 00 8C 3A
0号继电器关闭 : 01 05 00 00 00 00 CD CA
1号继电器开启 : 01 05 00 01 FF 00 DD FA
1号继电器关闭 : 01 05 00 01 00 00 9C 0A
2号继电器开启 : 01 05 00 02 FF 00 2D FA
2号继电器关闭 : 01 05 00 02 00 00 6C 0A
3号继电器开启 : 01 05 00 03 FF 00 7C 3A
3号继电器关闭 : 01 05 00 03 00 00 3D CA
0号继电器翻转:01 05 00 00 55 00 F2 9A
1号继电器翻转:01 05 00 01 55 00 A3 5A
2号继电器翻转:01 05 00 02 55 00 53 5A
3号继电器翻转:01 05 00 03 55 00 02 9A

控制全部继电器

发送码:01 05 00 FF FF 00 BC 0A

BC 0A||CRC16||前6字节数据的CRC16校验和
字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令控制继电器指令
00 FF地址固定0x00FF
FF 00指令0xFF00:继电器开启;
0x0000:继电器关闭;
0x5500:继电器翻转;

返回码: 01 05 00 FF FF 00 BC 0A

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令控制继电器指令
00 FF地址固定0x00FF
FF 00指令0xFF00:继电器开启;
0x0000:继电器关闭;
0x5500:继电器翻转;
BC 0ACRC16前6字节数据的CRC16校验和

示例:

[1号地址设备]:

全部继电器开启 : 01 05 00 FF FF 00 BC 0A
全部继电器关闭 : 01 05 00 FF 00 00 FD FA
全部继电器翻转 : 01 05 00 FF 55 00 C2 AA

读取继电器状态

发送码:01 01 00 00 00 08 3D CC

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0101指令查询继电器状态指令
00 00继电器起始地址固定0x0000
00 08继电器数量固定0x0008
3D CCCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 01 01 00 51 88

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0101指令查询继电器状态指令
01字节数返回状态信息的所有字节数。
00查询的状态返回的继电器状态
Bit0:第一个继电器状态;
Bit1:第二个继电器状态;
Bit2:第三个继电器状态;
……
Bit7:第八个继电器状态;
51 88CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

发送 : 01 01 00 00 00 08 3D CC
返回 : 01 01 01 00 51 88 //全部继电器关闭
发送 : 01 01 00 00 00 08 3D CC
返回 : 01 01 01 01 90 48 //0号继电器开启,其余继电器关闭
发送 : 01 01 00 00 00 08 3D CC
返回 : 01 01 01 41 91 B8 //0、6号继电器开启,其余继电器关闭

写继电器状态

发送码:01 0F 00 00 00 08 01 FF BE D5

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0F0F指令写继电器状态指令
00 00继电器起始地址固定 0x0000
00 08继电器数量固定 0x0008
01字节数量固定 0x01
FF继电器状态Bit0:控制第一个继电器;
Bit1:控制第二个继电器;
Bit2:控制第三个继电器;
……
Bit7:控制第八个继电器;
BE D5CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 0F 00 00 00 01 94 0B

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0F0F指令全部寄存器控制指令
00 00地址固定0x0000
00 08继电器数量固定 0x0008
54 0DCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

继电器全部开启 : 01 0F 00 00 00 08 01 FF BE D5
继电器全部关闭 : 01 0F 00 00 00 08 01 00 FE 95
0-1开;3-7关 : 01 0F 00 00 00 08 01 03 BE 94

继电器闪开闪闭指令

发送码:01 05 02 00 00 07 8D B0

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令单个控制指令
02指令02 为是闪开指令,04为闪闭指令
00继电器地址要控制的继电器地址,0x00~0x08
00 07间隔时间延时时间为数据*100ms
数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS
8D B0CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 05 02 00 00 07 8D B0

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0505指令单个控制指令
02指令02 为是闪开指令,04为闪闭指令
00继电器地址要控制继电器地址,0x00~0x08
00 07间隔时间延时时间为数据*100ms
数值:0x0007,延时:7*100MS = 700MS
8D B0CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

备注:

闪开闪闭的时间最大设置为0x7FFF

示例:

[1号地址设备]

0号继电器闪开 : 01 05 02 00 00 07 8D B0 //700MS = 7*100MS = 700MS
1号继电器闪开 : 01 05 02 01 00 08 9C 74 //800MS
0号继电器闪闭 : 01 05 04 00 00 05 0C F9 //500MS
1号继电器闪闭 : 01 05 04 01 00 06 1D 38 //600MS

读取输入状态

发送码:01 02 00 00 00 08 79 CC

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0202指令读取输入状态指令
00 00输入起始地址固定0x0000
00 08寄存器数量固定0x0008
79 CCCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 02 01 00 A1 88

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0202指令读取输入状态指令
01字节数返回状态信息的所有字节数。
00查询的状态返回的继电器状态
Bit0:第一道通输入状态;
Bit1:第二道通输入状态;
Bit2:第三道通输入状态;
……
Bit7:第八道通输入状态;
A1 88CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

发送 : 01 02 00 00 00 08 79 CC
返回 : 01 01 01 00 51 88 //输入全部没有触发
发送 : 01 02 00 00 00 08 79 CC
返回 : 01 02 01 01 60 48 //1通道输入触发,其余通道没有触发
发送 : 01 02 00 00 00 08 79 CC
返回 : 01 02 01 41 61 B8 //1、7通道输入触发,其余通道没有触发

读取继电器控制模式

发送码:01 03 10 00 00 08 40 CC

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读取保持寄存器
10 00寄存器起始地址0x1000 - 0x1007对应1~8输入通道
00 08寄存器数量读取寄存器数量,最多8个通道
40 CCCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 E4 59

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读保持寄存器
10字节数返回状态信息的所有字节数。
00 00
……
00 00
控制模式表示1 - 8 继电器控制模式,0x0000~0x0002表示三种控制模式
0x0000:正常模式,继电器受指令直接控制;
0x0001:联动模式,继电器状态和对应输入通道状态一致;
0x0002:翻转模式,输入通道输入一个脉冲对应的继电器状态翻转一次
E4 59CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

读取1-8号继电器控制模式 : 01 03 10 00 00 08 40 CC
读取 1号继电器控制模式 : 01 03 10 00 00 01 80 CA
读取 2号继电器控制模式 : 01 03 10 01 00 01 D1 0A
读取3-5号继电器控制模式 : 01 03 10 02 00 03 A0 CB

设置单继电器控制模式

发送码:01 06 10 00 00 01 4C CA

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令写单个寄存器指令
10 00寄存器起始地址0x1000 - 0x1007对应1~8通道继电器控制模式
00 01控制模式表示1 - 8 继电器控制模式,0x0000~0x0002表示三种控制模式
0x0000:正常模式,继电器受指令直接控制;
0x0001:联动模式,继电器状态和对应输入通道状态一致;
0x0002:翻转模式,输入通道输入一个脉冲对应的继电器状态翻转一次
4C CACRC16前6字节数据的CRC16校验和

返回码: 01 06 10 00 00 01 4C CA

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令写单个寄存器指令
10 00寄存器起始地址0x1000 - 0x1007对应1~8通道继电器控制模式
00 01控制模式继电器控制模式,0x0000~0x0002表示三种控制模式
4C CACRC16前6字节数据的CRC16校验和

示例:

[1号地址设备]

设置1继电器为联动模式 : 01 06 10 00 00 01 4C CA
设置2继电器为翻转模式 : 01 06 10 01 00 02 5D 0B

设置多继电器控制模式

发送码:01 10 10 00 00 08 10 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 7C B1

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
10写多寄存器指令
10 00寄存器起始地址0x1000 - 0x1007对应1~8通道继电器控制模式
00 08寄存器数量设置寄存器数量,最多8个通道
10字节数量设置输出字节数
00 01
……
00 01
控制模式表示1 - 8 继电器控制模式,0x0000~0x0002表示三种控制模式
0x0000:正常模式,继电器受指令直接控制;
0x0001:联动模式,继电器状态和对应输入通道状态一致;
0x0002:翻转模式,输入通道输入一个脉冲对应的继电器状态翻转一次
7C B1CRC16前6字节数据的CRC16校验和

返回码: 01 10 10 00 00 08 C5 0F

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
10写多寄存器指令
10 00寄存器起始地址0x1000 - 0x1007对应1~8通道继电器控制模式
00 08寄存器数量设置寄存器数量,最多8个通道
C5 0FCRC16前6字节数据的CRC16校验和

示例:

[1号地址设备]

设置1-8通道继电器为联动模式: 01 10 10 00 00 08 10 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 00 01 7C B1
设置3-5通道继电器为翻转模式: 01 10 10 02 00 03 06 00 02 00 02 00 02 4A 4B

设置波特率指令

发送码:00 06 20 00 00 05 43 D8

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令设置波特率,设备地址
20 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00校验方式0x00为无校验,0x01为偶检验,0x02为奇校验
05波特率数值波特率数值对应
0x00 : 4800
0x01 : 9600
0x02 : 19200
0x03 : 38400
0x04 : 57600
0x05 : 115200
0x06 : 128000
0x07 : 256000
43 D8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:00 06 20 00 00 05 43 D8

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令设置波特率,设备地址
20 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00校验方式0x00为无校验,0x01为奇检验,0x02为偶校验
05波特率波特率数值对应
0x00 : 4800
0x01 : 9600
0x02 : 19200
0x03 : 38400
0x04 : 57600
0x05 : 115200
0x06 : 128000
0x07 : 256000
43 D8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

设置波特率 4800 :00 06 20 00 00 00 83 DB
设置波特率 9600 :00 06 20 00 00 01 42 1B
设置波特率115200 :00 06 20 00 00 05 43 D8

设置设备地址指令

发送码:00 06 40 00 00 01 5C 1B

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令设置波特率,设备地址
40 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
5C 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:00 06 40 00 00 01 5C 1B

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0606指令设置波特率,设备地址
40 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
5C 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

设置设备地址为0x01 :00 06 40 00 00 01 5C 1b
设置设备地址为0x02 :00 06 40 00 00 02 1C 1A
设置设备地址为0x03 :00 06 40 00 00 03 DD DA

读取设备地址指令

发送码:00 03 40 00 00 01 90 1B

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读取设备地址指令
40 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00 01字节数固定0x0001
90 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 02 00 01 79 84

字段含义备注
00设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读取软件版本,读取设备地址指令
02字节数返回字节数
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
79 84CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

[1号地址设备]

发送 : 00 03 40 00 00 01 90 1B
返回 : 01 03 02 00 01 79 84 //地址0x01
[2号地址设备]

发送 : 00 03 40 00 00 01 90 1B
返回 : 02 03 02 00 02 7D 85 //地址0x02
[3号地址设备]

发送 : 00 03 40 00 00 01 90 1B
返回 : 03 03 02 00 03 81 85 //地址0x03

读取软件版本指令

发送码:00 03 80 00 00 01 AC 1B

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读取软件版本,读取设备地址指令
80 00指令寄存器0x2000为设置波特率,0x4000为设置设备地址,0x8000为读取软件版本
00 01字节数固定0x0001
8F CACRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 02 00 64 B9 AF

字段含义备注
01设备地址0x00表示广播地址;0x01-0xFF表示设备地址
0303指令读取软件版本,读取设备地址指令
02字节数返回字节数
00 64软件版本转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本
0x0064 = 100 = V1.00
F0 B8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:

发送:00 03 80 00 00 01 AC 1B
返回:03 03 02 00 C8 F1 00 //0x00C8 = 200 =V2.00