基于Modbus协议实现PLC与智能仪表的通讯

1引言

　　Modbus协议是法国施耐德公司推出的一个全开放的“主从式（Master/Slave）”通讯协议，其本意在于实现上位机（主设备）对PLC（从设备）内部存储区域的“直接”读写操作，无需用户对PLC进行通讯编程。随着工业自动化技术的不断发展，Modbus协议现已不仅仅局限于应用在PLC/上位机之间的通讯上，许多智能仪表厂商也纷纷采用该协议作为自己产品的通讯协议。与此同时，PLC也由以前单纯的I/O控制发展成为集控制、数据采集、通讯为一身，在越来越多的自动化工程中，PLC需要取代上位机，作为“主设备”来完成与智能仪表或其它支持该协议的PLC的通讯。针对这一情况，施耐德公司在其编程软件Concept2.2+补丁程序ServiceRelease2中增加了一条功能强大的通讯指令XXMIT。通过该指令，用户可以将施耐德Modicon系列PLC上的原ModbusSlave通讯口作为ModbusMaster口或标准串口来使用，大大扩展了Modicon系列PLC的通讯功能。本文将结合实例对该指令的ModbusMaster使用方法做一些介绍，以供广大过程技术人员参考。

2XXMIT指令基本参数介绍

　　2.1基本参数概述

基本参数列表

　　2.2重要参数说明

　　2.2.1Command参数

　　该参数的16个为位用于设置通讯口的不同工作方式

　　Bit1-Bit4:使用Modem时需设定的相关参数

　　Bit5:是否使用XON/XOFF流控制。设为1时表示使用XON/XOFF流控制

　　Bit6:是否使用RTS/CTS握手信号。设为1时表示允许使用RTS/CTS信号

　　Bit7:是否清除“BackSpace”字符。设为1时表示在“SimpleASCIIInput”和“Terminated

　　ASCIIInput”模式下，清除MsgIn中的“BackSpace”字符

　　Bit8:是否接管通讯口FIFO缓冲区。设为1时表示XXMIT指令接管通讯口FIFO缓冲区的控制

　　Bit9:是否启用Modbus模式。设为1时表示通讯口工作在ModbusMaster模式下

　　Bit10:是否启用标准串口模式。设我1时表示通讯口工作在标准串口模式下

　　注：Bit9,Bit10不能同时设为1

　　Bit11:是否启用“SimpleASCIIInput”模式，设为1时表示启用

　　Bit12:是否启用“TerminatedASCIIInput”模式，设为1时表示启用

　　Bit13:不用

　　Bit14:是否启用RS485模式。设为1时表示启用。只有在使用ModiconMomentum系列PLC时，该位才设为1

　　Bit15:是否启用RTS/CTSModem控制。设为1时表示启用

　　Bit16:不用

　　2.2.2Msgout参数

　　该参数中存放需发送的字符或数据。通常在Concept中用一个WORD型数组来给该参数赋值。当通讯口工作在ModbusMaster模式下时，需按ModbusRTU的格式来给该参数赋值，但不含CRC校验值，具体的格式见下表

　　2.2.3Port参数

　　只要使用ModiconMomentum系列PLC时，该参数才被设为2，否则该参数的值都被设定为1，表示用Port1进行通讯。

3实例

　　下面的例子为笔者在西宁寺沟口水电厂机组监控项目中，用ModiconCompactPLC与MP6000智能功率仪表通讯的程序，基此来对XXMIT指令的使用做更进一步的说明。

　　3.1工程要求

　　通过PLC从MP6000智能仪表中读取机组当前的有功功率、无功功率等数据。

　　3.2硬件情况：

　　PLC:施耐德ModiconCompact系列PLC，CPU型号为TSXPC-E984-265

　　智能仪表：MP6000功率表

　　通讯协议：Modbus协议

　　3.3软件情况：

　　PLC编程软件：Concept2.2+ServiceRelease2

　　编程方式：ST文本编程

　　MP6000的数据区情况：把MP6000仪表中从第一个地址开始的64个数据读出来

　　PLC的数据区：从MP6000读出的数据写入PLC40031开始的64个寄存器中

　　3.4程序：

　　VAR

　　XXMIT_MB:XXMIT;

　　SET_CMD:SET_BIT;

　　END_VAR

　　SET_CMD（IN:=1,（＊BOOL＊）

　　NO:=9（＊UINT＊））;（＊把Command参数的bit9置1，让通讯口工作在ModbusMaster模式下＊）

　　XXMIT_CMD:=SET_CMD.RES;

　　XXMIT_MSGOUT[1]:=3;（＊＊＊MODBUS功能码＊＊＊）

　　XXMIT_MSGOUT[2]:=64;（＊＊＊需从MP6000中读取的寄存器的数量＊＊＊）

　　XXMIT_MSGOUT[3]:=5;（＊＊＊MP6000的地址＊＊＊）

　　XXMIT_MSGOUT[4]:=1;（＊＊＊MP6000中数据的起始地址＊＊＊）

　　XXMIT_MSGOUT[5]:=31;（＊＊＊将读取的数据写入PLC从40031开始的64个寄存器中＊＊＊）

　　XXMIT_MB（Start:=1,（＊BOOL＊）

　　Command:=XXMIT_CMD,（＊WORD＊）

　　MsgOut:=XXMIT_MSGOUT,（＊ANY＊）

　　MsgLen:=5,（＊INT＊）

　　Port:=1,（＊BYTE＊）

　　Baudrate:=9600,（＊INT＊）

　　Databits:=8,（＊BYTE＊）

　　Stopbits:=1,（＊BYTE＊）

　　Parity:=2,（＊BYTE＊）

　　RespTout:=1000,（＊INT＊）

　　RetryLmt:=20,（＊INT＊）

　　StartDly:=0,（＊INT＊）

　　EndDly:=0（＊INT＊））;

参考文献：

　　1、宋德玉.可编程控制器原理及应用系统设计.北京：冶金工业出版社，1999

　　2、曾繁泰等.可编程器件应用导论.北京：清华大学出版社，2001