專(zhuān)利名稱(chēng)：Modbus-rtu協(xié)議一致性測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種M0DBUS-RTU協(xié)議一致性測(cè)試方法，屬于電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)傳 遞技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展，以及新技術(shù)的不斷應(yīng)用，對(duì)信息數(shù)據(jù)的共享提 出了更高的要求，如何更好的完成信息數(shù)據(jù)的共享， 一直是電力系統(tǒng)面對(duì)的問(wèn) 題。通信協(xié)議是對(duì)被測(cè)設(shè)備通信協(xié)議部分的一個(gè)描述，主要包括地址表，支持 的應(yīng)用功能和對(duì)應(yīng)的功能碼，以及應(yīng)用功能的特殊要求等。
通信協(xié)議作為實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳遞的一種方法，它的實(shí)現(xiàn)也一直倍受關(guān)注。 Modbus-RTU協(xié)議由于其簡(jiǎn)單而精致的結(jié)構(gòu)得到大家的支持，目前，在電力行業(yè) Modbus-RTU協(xié)議也得到了廣泛的應(yīng)用。
在Modbus-RTU協(xié)議實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于各個(gè)廠家對(duì)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的理解不一 致，實(shí)現(xiàn)方法不同，給實(shí)際的互操作性問(wèn)題，如何保證Modbus -RTU協(xié)議的實(shí) 現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)一致性，保證Modbus -RTU協(xié)議的互操作性是我們研究的重點(diǎn)。
目前，在已有的Modbus-RTU協(xié)議測(cè)試中，主要是驗(yàn)證應(yīng)用功能是否實(shí)現(xiàn)， 例如是否能夠上送數(shù)據(jù)，是否能夠完成控制功能，而忽略了承載功能的通信協(xié) 議是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求，以及對(duì)協(xié)議的否定測(cè)試。這樣，表面上功能是實(shí)現(xiàn) 了，但是在實(shí)際與其他廠家互聯(lián)時(shí)可能就會(huì)因?yàn)閰f(xié)議實(shí)現(xiàn)上的一致性，給互連 帶來(lái)困難，也有可能在協(xié)議報(bào)文異常時(shí)裝置的某些功能受到影響，例如在實(shí)際 測(cè)試中遇到的，當(dāng)協(xié)議報(bào)文異常時(shí)造成裝置的重啟。因此，目前的測(cè)試方法主 要問(wèn)題是不能系統(tǒng)，全面的考查協(xié)議實(shí)現(xiàn)的一致性，給實(shí)際設(shè)備間的互連帶來(lái)
B急'患o(jì)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)是提供一種MODBUS-RTU協(xié)議一致性測(cè)試方法，解決以往測(cè)試 只驗(yàn)證功能的實(shí)現(xiàn)而忽略協(xié)議本身測(cè)試的問(wèn)題。
為完成上述任務(wù)，在本發(fā)明中，利用協(xié)議測(cè)試工具檢査協(xié)議的實(shí)現(xiàn)是否與 標(biāo)準(zhǔn)一致，利用測(cè)試儀施加交流量，輔助完成對(duì)應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)正確性的驗(yàn) 證，測(cè)試內(nèi)容包括協(xié)議的一致性測(cè)試、應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)正確性的驗(yàn)證，其中協(xié) 議一致性測(cè)試包括鏈路層、功能碼、數(shù)據(jù)域的正常測(cè)試和否定測(cè)試。本測(cè)試方 法給出了Modbus-RTU協(xié)議一個(gè)系統(tǒng)、全面的測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法，對(duì)保證協(xié)議 實(shí)現(xiàn)一致性和互操作性有很重要的意義。
本發(fā)明MODBUS-RTU協(xié)議一致性測(cè)試方法的具體步驟如下
第一步填寫(xiě)Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明表；
第二步按照?qǐng)Dl搭建測(cè)試系統(tǒng)；
第三步通信接口測(cè)試； 第四步通信波特率測(cè)試； 第五步鏈路層測(cè)試；
第六步功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第七步功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第八步功能碼02 (讀離散量輸入)的正常測(cè)試； 第九步功能碼02 (讀離散量輸入)的否定測(cè)試； 第十步功能碼03 (讀保持寄存器)的正常測(cè)試； 第十一步功能碼03 (讀保持寄存器)的否定測(cè)試； 第十二步功能碼04 (讀輸入寄存器)的正常測(cè)試； 第十三步功能碼04 (讀輸入寄存器)的否定測(cè)試； 第十四步功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第十五步功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第十六步功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的正常測(cè)試； 第十七步功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的否定測(cè)試；第十八步功能碼07 (讀取異常狀態(tài))的正常測(cè)試； 第十九步功能碼08 (診斷功能)的正常測(cè)試； 第二十步功能碼08 (診斷功能)的否定測(cè)試； 第二十一步功能碼ll (獲得通信事件計(jì)數(shù)器)的正常測(cè)試; 第二十二步功能碼12 (獲得通信事件記錄)的正常測(cè)試 第二十三步功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第二十四步功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第二十五步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試； 第二十六步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試； 第二十七步功能碼17 (報(bào)告子站ID)的正常測(cè)試； 第二十八步功能碼20/6 (讀文件記錄)的正常測(cè)試； 第二十九步功能碼20/6 (讀文件記錄)的否定測(cè)試； 第三十步功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的正常測(cè)試； 第三十一步功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的否定測(cè)試； 第三十二步功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的正常測(cè)試； 第三十三步功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的否定測(cè)試； 第三十四步功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試； 第三十五步功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試； 第三十六步功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的正常測(cè)試； 第三十七步功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的否定測(cè)試； 第三十八步功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))的正常測(cè)試； 第三十九步功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))否定測(cè)試； 第四十步不支持功能碼的測(cè)試； 第四十一步數(shù)據(jù)域的測(cè)試； 第四十二步應(yīng)用功能的測(cè)試； 第四十三步數(shù)據(jù)正確性的測(cè)試。本測(cè)試方法的發(fā)明制定了詳細(xì)全面的測(cè)試內(nèi)容，并利用專(zhuān)門(mén)的協(xié)議測(cè)試工 具幫助完成協(xié)議一致性測(cè)試，測(cè)試內(nèi)容包括協(xié)議的一致性測(cè)試、應(yīng)用功能和數(shù) 據(jù)正確性的驗(yàn)證，其中協(xié)議一致性測(cè)試包括鏈路層、功能碼、數(shù)據(jù)域的正常測(cè)
試和否定測(cè)試。本測(cè)試方法給出了Modbus-RTU協(xié)議一個(gè)系統(tǒng)、全面的測(cè)試內(nèi)容 和測(cè)試方法，對(duì)保證協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性和互操作性有很重要的意義。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)如下
1) 測(cè)試內(nèi)容全面，測(cè)試內(nèi)容包括協(xié)議的一致性測(cè)試、應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)正 確性的驗(yàn)證，其中協(xié)議一致性測(cè)試包括鏈路層、功能碼、數(shù)據(jù)域的正常測(cè)試和
否定測(cè)試。本測(cè)試方法給出了Modbus-RTU協(xié)議一個(gè)系統(tǒng)、全面的測(cè)試內(nèi)容和測(cè) 試方法，來(lái)保證協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性和互操作性；
2) 專(zhuān)門(mén)的modbus-RTU協(xié)議測(cè)試工具，使用專(zhuān)門(mén)的協(xié)議測(cè)試工具更有利于 發(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文中的錯(cuò)誤。


圖l為本發(fā)明測(cè)試項(xiàng)目表；
圖2為本發(fā)明的測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明的Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明表。
具體實(shí)施例方式
本測(cè)試方法主要包括以下幾個(gè)方面 1)測(cè)試內(nèi)容
a) 鏈路層測(cè)試，主要考査傳輸模式，消息幀格式，地址域、校驗(yàn)碼和鏈路 傳輸狀態(tài)，保證在鏈路層正常和異常情況下，裝置能夠給出正確的響應(yīng)， 并能夠正常運(yùn)行；
b) 功能碼測(cè)試，主要考查功能碼的格式和傳輸過(guò)程是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求， 并且，當(dāng)功能碼異常時(shí)，裝置是否能夠異常響應(yīng)；
c) 數(shù)據(jù)域測(cè)試，主要考査數(shù)據(jù)域的格式和數(shù)據(jù)是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求；d) 應(yīng)用功能測(cè)試，在協(xié)議一致性實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，考査裝置應(yīng)用功能是否正 確實(shí)現(xiàn)；
e) 數(shù)據(jù)正確性測(cè)試，在協(xié)議一致性實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，考查裝置上送的數(shù)據(jù)是 否正確。
詳細(xì)的測(cè)試項(xiàng)目見(jiàn)圖l表。
2) 協(xié)議測(cè)試工具
協(xié)議測(cè)試工具可以根據(jù)測(cè)試的需要模擬發(fā)送各種命令幀，接收被測(cè)設(shè)備的 響應(yīng)幀，并對(duì)報(bào)文進(jìn)行分析判斷。
3) 測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2
4) 協(xié)議一致性測(cè)試方法
a) 首先被測(cè)設(shè)備需要提供通信協(xié)議說(shuō)明并填寫(xiě)Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明 表，Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明表是整個(gè)協(xié)議一致性測(cè)試的基礎(chǔ)，很多測(cè) 試項(xiàng)目是根據(jù)一致性聲明的內(nèi)容進(jìn)行選擇的，Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明 表見(jiàn)附錄；
b) 按照?qǐng)D2搭建測(cè)試系統(tǒng)；
c) 記錄裝置的通信接口；
d) 調(diào)整協(xié)議測(cè)試工具的通信速率與被測(cè)設(shè)備的通信速率一致，利用測(cè)試工 具發(fā)送正確的命令，查看被測(cè)設(shè)備回應(yīng)的通信報(bào)文，來(lái)檢測(cè)是否支持此通 信速率；根據(jù)MODBUS-RTU協(xié)議一致性聲明表，重復(fù)測(cè)試每一種支持的通 信速率；
e) 鏈路層測(cè)試
i) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送正確的通信報(bào)文，包括正確的地址，正確的 幀格式，正確的校驗(yàn)碼，査看被測(cè)設(shè)備能否正確響應(yīng)以及響應(yīng)的幀 格式是否正確；
ii) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送的通信報(bào)文中，地址錯(cuò)誤，查看被測(cè)設(shè)備是 否不進(jìn)行響應(yīng)；
8iii) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送的幀格式異常(多字節(jié)或少字節(jié))， 査看被測(cè)設(shè)備是否丟棄此幀信息；
iv) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送的校驗(yàn)碼錯(cuò)誤，査看被測(cè)設(shè)備是否丟棄此 幀；
v) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送讀命令的廣播命令，查看被測(cè)設(shè)備是否進(jìn)行 響應(yīng)；
vi) 利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送寫(xiě)命令的廣播命令，査看被測(cè)設(shè)備是否進(jìn)行 響應(yīng)。
f)功能碼測(cè)試
功能碼的測(cè)試主要分為支持功能碼的測(cè)試和不支持功能碼的測(cè)試，根據(jù) MODBUS-RTU協(xié)議一致性聲明表可以得知被測(cè)設(shè)備支持哪些功能碼。 i)支持功能碼的正常測(cè)試
(1) 功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼 01讀取1-2000個(gè)連續(xù)線(xiàn)圈狀態(tài)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼01回應(yīng)，并上送 線(xiàn)圈當(dāng)前狀態(tài)；如果返回的線(xiàn)圈數(shù)量不是8的倍數(shù)，將用零填充最后數(shù)據(jù)字節(jié) 的剩余位(一直到字節(jié)的高位端)；
(2) 功能碼02 (讀離散量輸入)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 用功能碼02讀取1-2000個(gè)連續(xù)的離散量輸入狀態(tài)，檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能 碼02回應(yīng)，并上送離散量輸入當(dāng)前狀態(tài)；如果返回的輸入數(shù)量不是8的倍 數(shù)，將用零填充最后數(shù)據(jù)字節(jié)的剩余位(一直字節(jié)的高位端)；
(3) 功能碼03 (讀保持寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼03讀取一個(gè)或多個(gè)保持寄存器當(dāng)前值，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼03 回應(yīng)，并上送寄存器當(dāng)前值，在響應(yīng)報(bào)文中的寄存器數(shù)據(jù)打包成每個(gè)寄存器有 兩個(gè)字節(jié)；
(4) 功能碼04 (讀輸入寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼03讀取一個(gè)或多個(gè)保持寄存器當(dāng)前值，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼03回應(yīng)，并上送寄存器當(dāng)前值，在響應(yīng)報(bào)文中的寄存器數(shù)據(jù)打包成每個(gè)寄存器有
兩個(gè)字節(jié)；
(5) 功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功 能碼05強(qiáng)置一個(gè)線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)，被測(cè)設(shè)備在寫(xiě)入線(xiàn)圈狀態(tài)后回應(yīng)一幀與請(qǐng) 求幀相同的報(bào)文；
(6) 功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼06置單個(gè)寄存器的值，檢査被測(cè)設(shè)備是否在寫(xiě)入寄存器的內(nèi)容后回應(yīng) 一幀與請(qǐng)求幀相同的報(bào)文；
(7) 功能碼07 (讀取異常狀態(tài))的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼07讀取8個(gè)異常狀態(tài)輸出的內(nèi)容，檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼07響 應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含8個(gè)異常狀態(tài)輸出的內(nèi)容，這些輸出打包成一個(gè)字節(jié)， 每個(gè)異常狀態(tài)輸出一個(gè)位；
(8) 功能碼08 (診斷功能)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能 碼08提供一系列測(cè)試，用于檢査主站和子站之間的通信系統(tǒng)或子站中的各種 差錯(cuò)狀態(tài)，在請(qǐng)求幀中包含一個(gè)子功能碼來(lái)定義子站所執(zhí)行的測(cè)試類(lèi)型，檢査 被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼08和與請(qǐng)求幀相同的子功能碼響應(yīng)；
(9) 功能碼ll (獲得通信事件計(jì)數(shù)器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工 具發(fā)送功能碼11從被測(cè)設(shè)備通信事件計(jì)數(shù)器中獲得狀態(tài)字和事件計(jì)數(shù)，檢査 被測(cè)設(shè)備是否用功能碼11響應(yīng)；
(10) 功能碼12 (獲得通信事件記錄)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具 發(fā)送功能碼12從被測(cè)設(shè)備獲得狀態(tài)字、事件計(jì)數(shù)、報(bào)文計(jì)數(shù)以及一個(gè)事件字 節(jié)域，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼12響應(yīng)；
(11) 功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功 能碼15置多個(gè)線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)，檢査被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼15，響應(yīng)幀中 包含的寄存器地址、寄存器數(shù)量與請(qǐng)求幀中一樣；(12) 功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功 能碼16置多個(gè)連續(xù)寄存器的值，檢査被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼16響應(yīng)，響應(yīng) 幀中包含的寄存器地址、寄存器數(shù)量與接收幀中一樣；
(13) 功能碼17 (報(bào)告子站ID)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功 能碼17讀取被測(cè)設(shè)備特定的類(lèi)型描述、當(dāng)前狀態(tài)以及其他信息，檢査被測(cè)設(shè) 備是否用功能碼17響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含被測(cè)設(shè)備ID、運(yùn)行指示狀態(tài)以及 附加數(shù)據(jù)；
(14) 功能碼20/6 (讀文件記錄)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼20讀取文件記錄，檢査被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼20/6響應(yīng)，在響應(yīng)幀 中包含對(duì)各個(gè)子請(qǐng)求的響應(yīng)("6"指的是參數(shù)類(lèi)型)；
(15) 功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼21/6寫(xiě)入文件記錄，檢查被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼21/6響應(yīng)，正常的 響應(yīng)是請(qǐng)求的復(fù)制("6"表示參數(shù)類(lèi)型)；
(16) 功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼22屏蔽寫(xiě)寄存器，檢查被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼22響應(yīng)，正常的響應(yīng) 是請(qǐng)求的復(fù)制；
(17) 功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具 發(fā)送功能碼23完成讀操作和寫(xiě)操作的組合，檢査被測(cè)設(shè)備是否應(yīng)用功能碼23 響應(yīng)，正常的響應(yīng)應(yīng)該包含所讀寄存器數(shù)據(jù)；
(18) 功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送 功能碼24讀取被測(cè)設(shè)備中先入先出(FIFO)寄存器隊(duì)列內(nèi)容，此功能最多可 以讀32個(gè)寄存器計(jì)數(shù)加上最多31個(gè)隊(duì)列的數(shù)據(jù)寄存器，檢查被測(cè)設(shè)備是否 用功能碼24給予響應(yīng)；
(19) 功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))的正常測(cè)試，協(xié)議測(cè)試工具發(fā) 送功能碼43/14讀取被測(cè)設(shè)備的物理和功能描述相關(guān)的標(biāo)識(shí)和附加信息，其中 14表示MEI類(lèi)型，檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼43給予響應(yīng)；ii)支持功能碼的否定測(cè)試
(1) 功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的否定測(cè)試
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼01讀取線(xiàn)圈數(shù)量不在1 2000范圍內(nèi)，檢 查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼81H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含 一個(gè)異常代碼03表示讀取的線(xiàn)圈數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù)據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼01讀取一組無(wú)效地址的線(xiàn)圈狀態(tài)，檢査被 測(cè)設(shè)備是否用功能碼81H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè) 異常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
(2) 功能碼02 (讀離散量輸入)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼02讀取離散量輸入數(shù)量不在1 2000范圍
內(nèi)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼82H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀 中包含一個(gè)異常代碼03表示讀取的離散量輸入數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù) 據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼02讀取一組無(wú)效地址的離散量輸入狀態(tài)， 檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼82H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
(3) 功能碼03 (讀保持寄存器)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼03讀取的保持寄存器數(shù)量不在1 125范圍
內(nèi)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼83H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀 中包含一個(gè)異常代碼03表示讀取的保持寄存器數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù) 據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼03讀取一組無(wú)效地址保持寄存器當(dāng)前值， 檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼83H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
(4) 功能碼04 (讀輸入寄存器)的否定測(cè)試>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼04讀取的輸入寄存器數(shù)量不在1 125范圍 內(nèi)，檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼84H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀 中包含一個(gè)異常代碼03表示讀取的輸入寄存器數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù) 據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼04讀取一組無(wú)效地址輸入寄存器當(dāng)前值， 檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼84H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
(5) 功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼05寫(xiě)入線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)不是"0000"或
"FF00"時(shí)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼85H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并 在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03表示線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)無(wú)效，即非法 數(shù)據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼05強(qiáng)置一個(gè)無(wú)效地址線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)，檢 査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼85H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含 一個(gè)異常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼05寫(xiě)命令，如果被測(cè)設(shè)備在試圖處理請(qǐng)求 時(shí)出現(xiàn)不可恢復(fù)的差錯(cuò)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼85H給予一個(gè)異 常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常碼04表示被測(cè)設(shè)備故障；
(6) 功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼06寫(xiě)入的寄存器值不在被測(cè)設(shè)備允許的范
圍內(nèi)時(shí)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼86H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響 應(yīng)幀包含一個(gè)異常碼03表示寫(xiě)入寄存器的值無(wú)效，即非法數(shù)據(jù)值； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼06置一個(gè)無(wú)效地址寄存器的值，檢查被測(cè) 設(shè)備是否用功能碼86H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異 常代碼02表示是非法數(shù)據(jù)地址；
(7) 功能碼08 (診斷功能)的否定測(cè)試>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼08提供無(wú)效的數(shù)據(jù)域，檢査被測(cè)設(shè)備是否
用功能碼88H給予異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03表 示數(shù)據(jù)域無(wú)效；
(8) 功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼15寫(xiě)入的線(xiàn)圈數(shù)量不在1 1968范圍內(nèi)，
檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼8FH給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常碼03表示寄存器數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù)據(jù)值； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼15置一個(gè)無(wú)效地址線(xiàn)圈的通斷狀態(tài)，檢査 被測(cè)設(shè)備是否用功能碼8FH給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一 個(gè)異常代碼02非法數(shù)據(jù)地址；
(9) 功能碼16 (寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼16寫(xiě)入的寄存器數(shù)量不在1 123范圍內(nèi)或
者字節(jié)計(jì)數(shù)不等于寄存器數(shù)量的2倍時(shí)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼 90H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03表示寄 存器數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù)據(jù)值； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼16置一個(gè)無(wú)效地址寄存器值，檢査被測(cè)設(shè) 備是否用功能碼90H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常 代碼02非法數(shù)據(jù)地址；
(10) 功能碼20/6 (讀文件記錄)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼20/6讀取的字節(jié)計(jì)數(shù)不在7 245范圍內(nèi)，
檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼94H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常碼03表示字節(jié)計(jì)數(shù)無(wú)效； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼20/6讀取的起始地址、參數(shù)類(lèi)型、文件 號(hào)、以及記錄數(shù)量中的任何一個(gè)或幾個(gè)無(wú)效，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功 能碼94H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼02表 示無(wú)效數(shù)據(jù)地址；(11) 功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的否定測(cè)試
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼21/6寫(xiě)入的字節(jié)計(jì)數(shù)不在7 245范圍內(nèi)， 檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼95H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包 含一個(gè)異常代碼03表示寄存器數(shù)量無(wú)效，即非法數(shù)據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼21/6寫(xiě)入的起始地址、參數(shù)類(lèi)型、文件 號(hào)、以及記錄數(shù)量中的任何一個(gè)或幾個(gè)無(wú)效時(shí)，檢查被測(cè)設(shè)備是否用 功能碼95H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼02 表示非法數(shù)據(jù)地址；
(12) 功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼22，請(qǐng)求幀中"and—mask"或"r—mask"
無(wú)效時(shí)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼96H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響 應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03表示非法數(shù)據(jù)值； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼22屏蔽一個(gè)無(wú)效地址寄存器時(shí)，檢查被測(cè) 設(shè)備是否用功能碼96H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異 常代碼02表示非法數(shù)據(jù)地址；
(13) 功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼23讀取寄存器的數(shù)量不在1- 125范圍內(nèi) 或者寫(xiě)入的寄存器數(shù)量不在l 121范圍內(nèi)或者寫(xiě)字節(jié)數(shù)不是寫(xiě)入 寄存器數(shù)量的2倍檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼97H給予一個(gè)異常響 應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03表示寄存器數(shù)量無(wú)效，B卩非 法數(shù)據(jù)值；
>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼23讀取無(wú)效地址的寄存器或者寫(xiě)入無(wú)效地 址的寄存器，檢查被測(cè)設(shè)備是否用功能碼97H給予一個(gè)異常響應(yīng)，并 在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼02表示非法數(shù)據(jù)地址；
(14) 功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的否定測(cè)試功能碼24讀取FIFO寄存器的數(shù)量不在0 31之
間，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能碼98H給予異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包
含一個(gè)異常代碼03表示非法數(shù)據(jù)值； >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送功能碼24讀取一個(gè)無(wú)效地址的FIFO寄存器，檢查
被測(cè)設(shè)備是否用功能碼98H給予異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異
常代碼02表示非法數(shù)據(jù)地址； (15)功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))的否定測(cè)試 >協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送讀取一個(gè)無(wú)效的設(shè)備ID時(shí)，檢查被測(cè)設(shè)備是否用
功能碼abH給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼03
表示非法數(shù)據(jù)值；
)>協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送一個(gè)無(wú)效的對(duì)象ID時(shí)，檢査被測(cè)設(shè)備是否用功能 碼abH給予一個(gè)異常響應(yīng)，并在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼02表示 非法數(shù)據(jù)地址；
iii) 不支持功能碼的測(cè)試，利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送被測(cè)設(shè)備任一 不支持的功能碼，査看被測(cè)設(shè)備是否進(jìn)行異常響應(yīng)，異常響應(yīng)中的 功能碼是80H+請(qǐng)求的功能碼，并且在響應(yīng)幀中包含一個(gè)異常代碼01 表示非法功能；
g) 數(shù)據(jù)域測(cè)試，利用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送正確的命令幀，査看被測(cè)設(shè)備響應(yīng) 的報(bào)文中數(shù)據(jù)域是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求；
h) 應(yīng)用功能測(cè)試，根據(jù)通信協(xié)議說(shuō)明中被測(cè)設(shè)備支持的應(yīng)用功能，檢驗(yàn)每 一個(gè)應(yīng)用功能是否能夠正確完成；
i) 數(shù)據(jù)正確性測(cè)試，首先需要利用測(cè)試儀給被測(cè)設(shè)備施加交流量，然后利 用協(xié)議測(cè)試工具發(fā)送命令幀，查看被測(cè)設(shè)備上送的數(shù)據(jù)是否正確。
5)協(xié)議一致性測(cè)試步驟
第一步填寫(xiě)Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明表； 第二步按照?qǐng)Dl搭建測(cè)試系統(tǒng)；第三步通信接口測(cè)試； 第四步通信波特率測(cè)試； 第五步鏈路層測(cè)試；
第六步功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第七步功能碼Ol (讀線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第八步功能碼02 (讀離散量輸入)的正常測(cè)試； 第九步功能碼02 (讀離散量輸入)的否定測(cè)試； 第十步功能碼03 (讀保持寄存器)的正常測(cè)試； 第十一步功能碼03 (讀保持寄存器)的否定測(cè)試； 第十二步功能碼04 (讀輸入寄存器)的正常測(cè)試； 第十三步功能碼04 (讀輸入寄存器)的否定測(cè)試； 第十四步功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第十五步功能碼05 (寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第十六步功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的正常測(cè)試； 第十七步功能碼06 (寫(xiě)單個(gè)寄存器)的否定測(cè)試； 第十八步功能碼07 (讀取異常狀態(tài))的正常測(cè)試； 第十九步功能碼08 (診斷功能)的正常測(cè)試； 第二十步功能碼08 (診斷功能)的否定測(cè)試； 第二十一步功能碼ll (獲得通信事件計(jì)數(shù)器)的正常測(cè)試; 第二十二步功能碼12 (獲得通信事件記錄)的正常測(cè)試 第二十三步功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試； 第二十四步功能碼15 (寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試； 第二十五步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試； 第二十六步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試； 第二十七步功能碼17 (報(bào)告子站ID)的正常測(cè)試； 第二十八步功能碼20/6 (讀文件記錄)的正常測(cè)試；第二十九步功能碼20/6 (讀文件記錄)的否定測(cè)試； 第三十步功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的正常測(cè)試； 第三十一步功能碼21/6 (寫(xiě)文件記錄)的否定測(cè)試； 第三十二步功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的正常測(cè)試； 第三十三步功能碼22 (屏蔽寫(xiě)寄存器)的否定測(cè)試； 第三十四步功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試; 第三十五步功能碼23 (讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試; 第三十六步功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的正常測(cè)試； 第三十七步功能碼24 (讀FIFO隊(duì)列)的否定測(cè)試； 第三十八步功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))的正常測(cè)試； 第三十九步功能碼43/14 (讀設(shè)備標(biāo)識(shí))否定測(cè)試； 第四十步不支持功能碼的測(cè)試； 第四十一步數(shù)據(jù)域的測(cè)試； 第四十二步應(yīng)用功能的測(cè)試； 第四十三步數(shù)據(jù)正確性的測(cè)試。
權(quán)利要求
1、一種MODBUS-RTU協(xié)議一致性測(cè)試方法，其特征在于，該方法的步驟如下第一步填寫(xiě)Modbus-RTU協(xié)議一致性聲明表；第二步搭建測(cè)試系統(tǒng)；第三步通信接口測(cè)試；第四步通信波特率測(cè)試；第五步鏈路層測(cè)試；第六步功能碼01(讀線(xiàn)圈)的正常測(cè)試；第七步功能碼01(讀線(xiàn)圈)的否定測(cè)試；第八步功能碼02(讀離散量輸入)的正常測(cè)試；第九步功能碼02(讀離散量輸入)的否定測(cè)試；第十步功能碼03(讀保持寄存器)的正常測(cè)試；第十一步功能碼03(讀保持寄存器)的否定測(cè)試；第十二步功能碼04(讀輸入寄存器)的正常測(cè)試；第十三步功能碼04(讀輸入寄存器)的否定測(cè)試；第十四步功能碼05(寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試；第十五步功能碼05(寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試；第十六步功能碼06(寫(xiě)單個(gè)寄存器)的正常測(cè)試；第十七步功能碼06(寫(xiě)單個(gè)寄存器)的否定測(cè)試；第十八步功能碼07(讀取異常狀態(tài))的正常測(cè)試；第十九步功能碼08(診斷功能)的正常測(cè)試；第二十步功能碼08(診斷功能)的否定測(cè)試；第二十一步功能碼11(獲得通信事件計(jì)數(shù)器)的正常測(cè)試；第二十二步功能碼12(獲得通信事件記錄)的正常測(cè)試第二十三步功能碼15(寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的正常測(cè)試；第二十四步功能碼15(寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈)的否定測(cè)試；第二十五步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試；第二十六步功能碼16(寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試；第二十七步功能碼17(報(bào)告子站ID)的正常測(cè)試；第二十八步功能碼20/6(讀文件記錄)的正常測(cè)試；第二十九步功能碼20/6(讀文件記錄)的否定測(cè)試；第三十步功能碼21/6(寫(xiě)文件記錄)的正常測(cè)試；第三十一步功能碼21/6(寫(xiě)文件記錄)的否定測(cè)試；第三十二步功能碼22(屏蔽寫(xiě)寄存器)的正常測(cè)試；第三十三步功能碼22(屏蔽寫(xiě)寄存器)的否定測(cè)試；第三十四步功能碼23(讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的正常測(cè)試；第三十五步功能碼23(讀/寫(xiě)多個(gè)寄存器)的否定測(cè)試；第三十六步功能碼24(讀FIFO隊(duì)列)的正常測(cè)試；第三十七步功能碼24(讀FIFO隊(duì)列)的否定測(cè)試；第三十八步功能碼43/14(讀設(shè)備標(biāo)識(shí))的正常測(cè)試；第三十九步功能碼43/14(讀設(shè)備標(biāo)識(shí))否定測(cè)試；第四十步不支持功能碼的測(cè)試；第四十一步數(shù)據(jù)域的測(cè)試；第四十二步應(yīng)用功能的測(cè)試；第四十三步數(shù)據(jù)正確性的測(cè)試。
全文摘要
發(fā)明涉及一種MODBUS-RTU協(xié)議一致性測(cè)試方法，屬于電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明中，利用協(xié)議測(cè)試工具檢查協(xié)議的實(shí)現(xiàn)是否與標(biāo)準(zhǔn)一致，利用測(cè)試儀施加交流量，輔助完成對(duì)應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)正確性的驗(yàn)證，測(cè)試內(nèi)容包括協(xié)議的一致性測(cè)試、應(yīng)用功能和數(shù)據(jù)正確性的驗(yàn)證，其中協(xié)議一致性測(cè)試包括鏈路層、功能碼、數(shù)據(jù)域的正常測(cè)試和否定測(cè)試。本測(cè)試方法給出了Modbus-RTU協(xié)議一個(gè)系統(tǒng)、全面的測(cè)試內(nèi)容和測(cè)試方法，對(duì)保證協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性和互操作性有很重要的意義。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101677277SQ200810141398
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者任春梅, 冉 張, 李亞萍, 春 賀 申請(qǐng)人:許昌開(kāi)普電器檢測(cè)研究院