随着工业时代的发展,工业自动化控制进入了网络时代,工业控制器联网也为网络管理提供了便利。 MODBUS通信是工业控制器的网络协议之一。
1.MODBUS简介
MODBUS是Modicon(现施耐德电气旗下品牌)于1979年发明的,是世界上第一个真正应用于工业领域的总线协议。虽然现代控制领域不断产生和应用现场总线和网状网络等先进概念,但MODBUS 的简单性及其在许多通信介质上易于实施的特点始终使其受到最广泛的支持。它已成为世界上使用最广泛的工业协议。通过该协议,控制器可以通过网络(如以太网)与其他设备进行通信。该协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备,包括PLC、DCS、变频器、智能电表等,都采用MODBUS协议作为它们之间的通信标准。可应用于各种数据采集和过程监控。
2.MODBUS协议库
1、使用MOBUS协议的一些要求
A、初始化MODBUS从站协议占用Port0。作为MODBUS从站协议通讯,MODBUS从站协议只支持端口0通讯,所以如果选择奥跃鑫的双通讯CPU,可以使用Port1作为编程通讯口,方便调试;如果只有一个通信端口,则可以在编程前将CPU置于STOP模式。
B、MODBUS从站协议指令的变量需要799字节的V区。该区域的起始地址由用户指定,保留供MODBUS使用。库存储区占用的地址不能在程序中使用。
C、MODBUS指令的设置和编写请参考S7-200编程手册。
2. MODBUS协议允许在各种网络架构内进行简单的通信。如图所示:
A、各设备(PLC、HMI、控制面板、驱动器、运动控制、输入输出设备)都可以使用MODBUS协议发起远程操作。
B. 可以在基于串行链路和以太网的MODBUS 上执行相同的通信。
C. 某些网关允许使用MODBUS 协议在多个总线或网络之间进行通信。
3.MODBUS编程实例
1. 要求:连接2个CPU进行通信。主站QW0输出每秒加1。主站通过MODBUS通讯将其输出点的值与从站同步。
2、硬件方面,我们根据需求选用了奥跃芯的CPU224C和CPU224D。两种型号均具有双通讯口,功能强大,编程和测试更加方便。
3、程序中首先定义并设置两个CPU的通信端口。通讯成功后,两个CPU的输出点将通过MODBUS同步输出主从站程序,如下图:
主站程序
从程序
4. 通讯实例总结
根据上面的例子,我们在进行MODBUS通信时,首先要知道主站和从站以及相应的设备设置,确保地址、波特率等都按要求设置。选择时尽量考虑具有多个通讯口的CPU,这样编程和调试会更加方便。例如,在上例中,傲跃芯的214系列CPU具有双通信端口。选好硬件后,需要想好思路,一步步写出来,最终完成MODBUS通信。
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