基于MODBUS協(xié)議的PLC與智能儀表的通信.pdf

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1、《工業(yè)控制計(jì)算機(jī)》2007年20卷第7期21基于MODBUS協(xié)議的PLC與智能儀表的通信CommunicationBetweenPLCandIntelligentInstrumentsBasedonMODBUS閆磊1,2朱海濤3(1安徽理工大學(xué)電氣工程系,安徽淮南232001;2中國(guó)人民解放軍武裝警察部隊(duì)淮南市消防支隊(duì)司令部,安徽淮南232001;3中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信電學(xué)院,江蘇徐州221008)摘要通過實(shí)例介紹了一種基于MODBUS協(xié)議的西門子S7-300系列PLC與數(shù)字智能儀表間的通信方式及其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過

2、程。實(shí)踐證明,該通信方式簡(jiǎn)單可靠,效費(fèi)比較高,具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞:MODBUS,CP340,通信AbstractThispaperintroducesawayofcommunicationbetweenSiemensS7-300classPLCandintelligentinstrumentsbasedonMODBUSanditsdesigningandapplyingprocess.Thiswayofcommunicationisprovedtobesimple,credible,andvalu

3、ableinapplicationarea,andisworthtobewidelypopularized.Keywords:MODBUS,CP340,Communication在基于PLC的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,往往要涉及可信息做出相應(yīng)反應(yīng)。一個(gè)完整的通信過程包括主設(shè)備的查詢和編程控制器與通信智能儀表的問題。下面筆者結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)從設(shè)備的回應(yīng)兩部分。主設(shè)備可單獨(dú)和從設(shè)備通信,也可以廣播用經(jīng)驗(yàn),以西門子CP340通信模塊為例,介紹一種基于MOD-方式和所有從設(shè)備進(jìn)行通信。BUS協(xié)議的S7-300PLC

4、與數(shù)字智能儀表的通信模式。基于MODBUS協(xié)議的通信通常支持2種傳輸模式:美國(guó)1硬件構(gòu)成與通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼(ASCII碼)模式和遠(yuǎn)程終端單元(RTU)模式。1.1硬件構(gòu)成用戶可根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)膫鬏斈Ｊ?但在同一個(gè)MODBUS某電力傳動(dòng)機(jī)組采用6臺(tái)數(shù)字儀表,分別為4臺(tái)CD194E-網(wǎng)絡(luò)上必須采用相同的傳輸模式。2S4多功能電力儀表、1臺(tái)DCM-3F直流監(jiān)控儀、1臺(tái)超聲波流1.3.1ASCII模式量計(jì),PLC通過CP340通信模塊讀取巡檢儀數(shù)據(jù)。由于CP340當(dāng)控制器在MODBUS網(wǎng)絡(luò)上以ASCII碼

5、模式通信時(shí),所可編程實(shí)現(xiàn)多儀表循環(huán)通信,因此在本應(yīng)用中只使用1臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)中的每個(gè)8Bit字節(jié)都作為2個(gè)ASCII字符發(fā)送。其主CP340模塊既可滿足設(shè)計(jì)要求。通信的物理層采用RS485串行要優(yōu)點(diǎn)在于字符發(fā)送的時(shí)間間隔較短(約為1s),且不易產(chǎn)生錯(cuò)通信網(wǎng)絡(luò),半雙工通信方式。有2種通信介質(zhì)可供選擇:屏蔽雙碼。絞線和SCADA-DATA數(shù)傳電臺(tái)。ASCII代碼系統(tǒng)采用十六進(jìn)制ASCII字符(0?9,A?F),每1.2CP340點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模塊字節(jié)包含1個(gè)起始位、7個(gè)數(shù)據(jù)位(最小的有效位開始依次發(fā)CP340是西門子

6、公司推出的S7-300系列可編程控制中的送)、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位(無校驗(yàn)則無此位)、1個(gè)停止位(有校驗(yàn)時(shí))一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行通信模塊,為可編程控制器系統(tǒng)提供了串行通或2個(gè)停止位(無校驗(yàn)時(shí))。信的低成本解決方案。它支持3種不同形式的傳輸接口:1.3.2RTU模式RS232C、20mATTY以及RS422/RS485RS。通信協(xié)議包含當(dāng)控制器在MODBUS網(wǎng)絡(luò)上以RTU模式通信時(shí),所傳輸數(shù)ASCII碼、3964(R)和打印機(jī)驅(qū)動(dòng)。據(jù)中的每個(gè)8Bit字節(jié)包含2個(gè)4Bit的十六進(jìn)制字符。其主要優(yōu)用戶可通過西門子STEP7

7、集成開發(fā)環(huán)境對(duì)CP340通信模點(diǎn)在于,在同樣的波特率下,有較ASCII碼更高效的數(shù)據(jù)傳輸量。塊進(jìn)行硬件配置的組態(tài),主要包括通信模式(波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、RTU代碼系統(tǒng)采用4位二進(jìn)制數(shù)表示十六進(jìn)制數(shù)(0?9,A停止位數(shù)和奇偶校驗(yàn)等)、接收幀結(jié)束方式、接口方式(RS485或?F),每字節(jié)包含1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位(最小的有效位開始RS422)等。依次發(fā)送)、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位(無校驗(yàn)則無此位)、1個(gè)停止位(有在本應(yīng)用實(shí)例中,CP340模塊同CD194E2S4多功能電力校驗(yàn)時(shí))或2個(gè)停止位(無校驗(yàn)時(shí))。儀表、DCM-

8、3F直流監(jiān)控儀以及超聲波流量計(jì)的通信的基本設(shè)1.3.3錯(cuò)誤檢測(cè)域CRC(循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè))置為:①通信協(xié)議ASCII碼;②通信方式4800,8,N,1;③接口通信過程中主機(jī)發(fā)送的每一幀數(shù)據(jù)包含以下信息(十六進(jìn)方式RS485D。其余配置均為采用默認(rèn)方式。制):1.3MODBUS儀表通信協(xié)議1)從機(jī)地址(1個(gè)字節(jié)),從機(jī)設(shè)備號(hào),主機(jī)利用從機(jī)地址來MODBUS協(xié)議是廣泛應(yīng)用于電子控制器上的一種通用數(shù)識(shí)別進(jìn)行通訊的從機(jī)設(shè)備。每個(gè)從機(jī)都必須