Hd-Mesh网关Mudbus协议调试说明
产品概述
HD_Mesh网关的RS485接口既可以作为调试串口,用于档案下发、组网控制等;也可以用于ModBus协议的通信接口,支持所有子节点的ModBus协议的轮询应答;应用拓扑图如下图所示,PLC通过RS485接口与串口网关通信,无线振动传感器将特征值周期上报到网关设备,或者通过路由中继设备上报到网关;PLC可以实时轮询网关中传感器特征值数据,实现振动传感器的特征值数据接入PLC设备。

HD_Mesh网关、路由中继设备及无线低功耗设备之间采样了HD_Mesh通信协议,定期上报的传感器数据会缓存在网关设备中,当PLC发送ModBus报文时,HD_Mesh网关会逐一判断子节点设备的短地址是否与协议地址相同,如果相同,网关设备将子节点对应的数据内容按协议要求封装成ModBus协议帧,并返回给PLC。
产品参数
ModBus协议说明
本系列产品ModBus协议字节序默认采样大端模式,功能码仅支持0x03读取寄存器值;具体说明如下:
1.1 帧结构说明
地址:占用一个字节,取值范围1-247; 对应HD_Mesh网络中的短地址,在档案下发时,需要注意短地址的匹配。
1.1 数据帧分析

功能码:占用一个字节,仅支持0x03,代表查询传感器数据,其它参数配置可用HD_Mesh调试助手配置;
数据:采用大端模式,下行报文包含寄存器起始地址和数量, 上行应答字节数量及传感器数据信息;
校验:CRC校验,大端模式或小端;
1.2 实例
通过调试助手读取传感器数据如下图所示:

① 设备地址,与传感器配置的短地址必须相同;
② ModBus寄存器起始地址,具体定义见2.3节;
③ 读取寄存器地址的长度;
④ 读模拟量功能码;
⑤ 大端字节序;
⑥ 发送及应答帧
7.数据解析内容
1.3 数据帧分析
1.3.1 下行帧
示例中下行帧如下所示:
0F 03 00 00 00 0E C5 20
报文 | 结构 | 说明 |
0F | 站号地址 | 十进制15 |
03 | 功能码 | 读模拟量 |
00 | 起始地址 0 | 高字节 |
00 | 低字节 | |
00 | 寄存器数量 14个 | 高字节 |
0E | 低字节 | |
C5 | CRC | 高字节 |
20 | 低字节 |
1.3.2 上行帧
示例中上行帧如下所示:
0F 03 1C 00 64 00 00 00 01 00 17 00 47 00 01 00 01 00 21 01 99 00 01 00 02 00 28 01 09 00 21 D7 54
报文 | 结构 | 说明 |
0F | 地址 | 十进制12 |
03 | 功能码 | |
1C | 数据长度 | 28个字节 |
00 | X轴主频 | X_mainFreq:100整数 |
64 | ||
00 | X轴加速度 | X_acceleration: 0.0 一位小数 |
00 | ||
00 | X轴速度 | X_velocity:0.1 |
01 | ||
00 | X轴位移 | X_displacement:2.3 |
17 | ||
00 | Y轴主频 | Y_mainFreq:71整数 |
47 | ||
00 | Y轴加速度 | Y_acceleration:0.1 |
01 | ||
00 | Y轴速度 | Y_velocity:0.1 |
01 | ||
00 | Y轴位移 | Y_displacement:2.3 |
21 | ||
01 | Z轴主频 | Z_mainFreq:409整数 |
99 | ||
00 | Z轴加速度 | Z_acceleration:0.1 |
01 | ||
00 | Z轴速度 | Z_velocity:0.2 |
02 | ||
00 | Z轴位移 | Z_displacement:4.0 |
28 | ||
01 | 温度 | Temperature:26.5 |
09 | ||
00 | 电池电压 | batVolt:3.3 |
21 | ||
D7 | CRC | 小端端模式 |
54 |
解析后的信息:
Modbus地址:15
MAC地址:401025110015
设备类型:温振一体传感器E4010
X轴主频:100(hz); X轴加速度: 0.0(mm/s²); X轴速度:0.1(mm/s); X轴位移:2.3(um); Y轴主频:71(hz); Y轴加速度:0.1(mm/s²); Y轴速度:0.1(mm/s); Y轴位移:3.3(um); Z轴主频:409(hz); Z轴加速度:0.1(mm/s²); Z轴速度:0.2(mm/s); Z轴位移:4.0(um); 温度:26.5(℃); 电池电压:3.3(V);
1.4 温振一体传感器E4010
温振一体传感器E4010寄存器功能描述如下表:
寄存器地址 | 功能描述 | 单位 | 数据解析 |
0 | X轴主频 | hz | 16进制数占用2个字节,大端模式,整数 |
1 | X轴加速度 | mm/s² | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
2 | X轴速度 | mm/s | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
3 | X轴位移 | um | 16进制数占用2个字节,大端模式,整数 |
4 | Y轴主频 | hz | 16进制数占用2个字节,大端模式,整数 |
5 | Y轴加速度 | mm/s² | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
6 | Y轴速度 | mm/s | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
7 | Y轴位移 | um | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
8 | Z轴主频 | hz | 16进制数占用2个字节,大端模式,整数 |
9 | Z轴加速度 | mm/s² | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
10 | Z轴速度 | mm/s | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
11 | Z轴位移 | um | 16进制数占用2个字节,大端模式,整数 |
12 | 温度 | ℃ | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
13 | 电池电压 | V | 16进制数占用2个字节,大端模式,1位小数位 |
网关配置
HD_Mesh网关支持ModBus协议,可通过RS485接口提前配置网关及传感器相关参数,具体内部如下:
1.1 RS485配置
配置网关参数需要使用RS485数据线将网关与电脑连接;运行HD_Mesh调试助手软件,点击在左上角的通信方式①,弹出配置框中选择串口通信,COM口号,选择RS485串口号,其它参数可按默认配置②。

1.2 基本参数配置
1、点击“设备查询”,设备列表可显示当前网关编号及MAC地址;
2、在左侧的“功能选项”中,选择“基本参数查询与配置”,可配置网关串口参数①,修改参数后,需重启设备生效;
3、ModBus寄存器起始地址默认是30001,客户可选择修改寄存器起始地址②

1.3 档案下发及组网
传感器数据定时上报到网关,需要提前下发档案及完成组网;操作流程如下:
1.3.1 档案下发
① 在左侧“功能选项”中选择“档案配置”页面;
② 点击“导入”档案excel表格;档案模板需要按要求输入设备的MAC地址及短地址,其中“短地址”编号需要与ModBus的短地址一致;
③ 用户可手动输入MAC地址及短地址添加到档案列表中;
④ 点击“执行指令”可以下发档案到网关中;

注意: a、在档案下发前,建议选择“档案清空“功能,清空网关原有档案;
b、档案下发后,建议选择“档案读取“功能,确认档案下发是否正确;
1.3.2 组网控制
① 在左侧“功能选项”中,选择“网络操作”页面;
② 组网控制栏中,勾选“清空路由信息”网关将清空历史网络数据,点击“开始组网”网关将重新组网;
③ 待网络完成组网后,勾选“路由锁定”,网关将停止动态路由;
④ 网络状态查询,可以远程查看组网状态;
补充说明:a、组网完成后,可以在“维护操作”页面导出网络拓扑信息;
b、在PING功能页面,可以测试节点通信质量

1.4 传感器参数配置
传感器参数配置,请参看对应传感器的产品说明书;
复位传感器后,传感器将处于唤醒状态,唤醒时间约3分钟;
组帧轮询
① 在左侧的功能选择中,选择“ModBus组帧抄读”页面;
② 安装产品要求,组帧ModBus协议内部;
③ 输入循环次数及超时时间;
④ 点击“读模拟量”,开始MOBUS的轮询读取;
