PLC MODBUS RTU通信CRC校验子程序

在工业自动化领域，PLC（可编程逻辑控制器）与各种设备进行通信时，MODBUS RTU是一种广泛应用的通信协议。MODBUS RTU是MODBUS协议的一种变体，它使用串行连接并采用RTU（远程终端单元）模式，提供高效且可靠的通信方式。CRC（循环冗余校验）是MODBUS RTU通信中一个至关重要的部分，用于检测数据传输过程中的错误。 CRC校验是一种广泛用于数据通信的错误检测方法，通过计算数据的二进制序列的特定校验码，来确保数据在传输过程中没有发生错误。在MODBUS RTU通信中，CRC校验子程序确保了PLC与外部设备之间交换的信息的完整性。以下是CRC校验的基本原理和实现步骤： 1. **CRC计算原理**：CRC校验基于多项式除法，使用预定义的CRC生成多项式（如MODBUS常用的16位CRC-CCITT，生成多项式为X^16 + X^12 + X^5 + 1，即16H或1021D）。数据被看作是一个二进制多项式，与生成多项式进行模2除法，得到的余数就是CRC校验码。 2. **CRC计算步骤**： - 初始化CRC寄存器：通常设置为全1（FFFFH）。 - 对数据的每一位进行处理：逐位与生成多项式进行模2除法，如果当前位为1，则CRC寄存器左移一位后与生成多项式异或。 - 得到的最终CRC值就是校验码，附加到数据帧的末尾。 3. **MODBUS RTU帧结构**：一个完整的MODBUS RTU帧包括起始地址、功能码、数据字节和CRC校验码。CRC校验码由前边所有字节（不包括起始的停止位和结束的空闲位）计算得出。 4. **CRC校验子程序实现**：在PLC编程中，CRC校验子程序通常是用汇编语言或高级编程语言（如Ladder Logic，Structured Text等）实现的。子程序接收数据字节作为输入，计算并返回CRC值。对于不同的PLC品牌，如欧姆龙、西门子、松下、三菱和51单片机，其CRC子程序可能有各自的实现细节和语法差异，但基本算法是一致的。 5. **错误检测**：接收方也会执行相同的CRC计算，并比较计算结果与接收到的CRC值是否一致。如果不一致，则认为数据在传输过程中发生了错误，通信可能会被中断并要求重传。 理解并正确实现CRC校验子程序对于确保MODBUS RTU通信的可靠性至关重要。不同品牌的PLC可能有不同的内置函数或者库支持CRC计算，但在没有这些功能的情况下，开发者需要自行编写子程序。通过学习上述文件中的内容，你可以掌握不同PLC平台下的CRC校验子程序实现方法，从而优化你的MODBUS RTU通信系统。