基于PLC的Modbus通信协议的实现
基于Modbus协议的PLC通信控制模块的实现
据 的字符 和 （ 弃进位 位 ） 舍 的补 码＋ 。其 主要优 点在 于 ： １ 字符 发
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文 献标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ７ ０ （０ ８ １ － １４ ０ １７— ８０２０ ）１０ １—２
盖从 从机 地址 到数据 的信 息部 分 。 验和等 于所 有参 与校验 数 校
０ 引 言
在 工业 控 制 领 域 中。 ｄ ｕ 协 议 是 应 用 于控 制 器 上 的 一 Ｍｏ ｂ ｓ 种通 用语 言 。 过此 协议 ， 制器 相互 之间 、 通 控 控制 器经 由 网络 和 其它 设备 之 问都 可 以通信 。许 多 工业 设备 （ 包括 Ｐ Ｃ、 Ｌ 变频 器 、 触摸 屏 、 能仪表 等 ）都 使用 Ｍｏ ｂ ｓ 智 ， ｄ ｕ 协议 作 为它们之 间 的通信 标准 。 该协 议规 定 ： 网络 中 只允 许存 在一 个 主站 。 其他 设备均 为 从站 。Ｐ Ｃ Ｌ 在工业 自动化 控制 领域 中 占有 很大 的 比例 ， 本文 就 针 对 西 门子 Ｓ — ０ 系列 的Ｐ ｃ 该 协 议 下通 信 控 制 模块 的设 ７２０ Ｌ在
支 持 两 种 传 输 模 式 ： 国 标 准 信 息 交 换 码 （ Ｓ Ｉ ）模 式 和 远 美 Ａ ＣＩ 码
程 终 端单 元 （ Ｔ 模 式 。用 户可 根 据需 要 选 择适 当 的传输 模 Ｒ Ｕ） 式， 但在 同一 个Ｍｏ ｂ ｓ ｄ ｕ 网络 上必 须采 用相 同 的传 输模 式 。
基于modbus的plc与上位机的通信
摘要随着微电子技术和计算机术的进步,可编程控制器以其可靠性高、抗干扰强、开发周期短，已经成为一种较为普及的、适应多种应用环境的工业控制器。
现已从最初的简单顺序控制、逻辑控制发展到可进行模拟量控制、位置控制，特别是PLC与PLC、PLC与计算机通信功能的实现，可组成多级控制系统，形成工厂自动化网络。
PLC可以多种方式如直接采用现有的组态监控软件与上位监控机通信，但针对小规模的控制系统，找到一种高性价比的通信方法，具有积极的实际意义。
本文就是讨论如何利用Modbus通信协议来实现施耐德电器公司的NanoPLC与上位监控PC机的通信。
关键词 modbus；plc；自动化网络；pc1硬件描述及串口设置1.1 接口电路设计PLC与PC间实现通信，可使二者互补功能上的不足，PLC用于控制方面既方便又可靠，而PC机在图形显示、数据处理、打印报表以及中文显示等方面有很强的功能。
因此，各PLC制造厂家纷纷开发了适用于本公司的各种型号PLC机通信的接口模块，不同的通信方式，有着不同的成本价格和不同的适用范围。
NanoPLC的CPU单元本身带有1个RS-485扩展口,可不配备专用通讯模块，而通过此接口与上位机进行串行通信。
在此介绍一种通过PLC的RS485扩展口与PC机的RS-232串行口进行通信的方法。
由于NanoPLC的扩展口采用RS-485标准，RS485是RS422的变型。
RS422为全双工，可同时发送与接收;RS485则为半双工，在某一时刻，1个发送另1个接收。
RS485是一种多发送器的电路标准，允许双导线上1个发送器驱动32个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器。
而计算机的串行口采用RS-232标准。
因此，作为实现PLC与计算机通信的接口电路，必须将RS-485标准转换成RS-232标准。
我们利用SC-485转换器实现RS485与RS232之间的转换。
转换电路如图1所示。
图1 RS485与RS232转换电路图1.2 PLC串行口设置施耐德的NanoPLC对通信参数的设置通过设置扩展口来实现，系统采用PC 机作为Modbus通信网络主站，NanoPLC作为从站。
基于PLC的Modbus通信协议的实现
１ 号传 感器 Ｏ ５ 号传 感ห้องสมุดไป่ตู้器
图 １ 系 统硬 件 组 成
Ｄ １ ｂ ０是世界 上 首 个 支持 单 线 总 线 接 口（ 一 Ｓ８２ １
［ 收稿 日期 ］２ １ 一Ｏ — ２ ００ ３ ４ ［ 金项 目］湖 北 省 教 育 厅 重 点 项 目（ ２ ０ １０ ） 基 Ｄ ０ ８ ４ ４
信 ， 电炉熔化 工作过 程 中 ， 电炉 、 在 对 电容 、 冷却水 等
１ ０多点 的温度实 现巡检 ． ０
１ 系统硬 件组 成
温度 监 控 部 分 系统 的硬 件 由 Ｄ １ ｂ Ｏ型 数 字 Ｓ８２
温度 传 感 器 、 集 模 块 、 Ｘ Ｎ 系 列 Ｐ Ｃ、 Ｘ２ 一 采 Ｆ ２ Ｌ Ｆ Ｎ ４ ５Ｂ ＨＩ Ｅ Ｈ 触摸 屏组成 ， ８ 一 Ｄ、 Ｔ Ｃ 其结 构如 图 １ 所示 ．
随着 ３ Ｃ技 术 迅 速 发 展 ， 网络 集 成 信 息 自动 化
正迅速应 用到现 场设备 、 控制 中 ， 场总线 控制 系统 现 正逐步取 代传 统 的集 散 控 制 系 统 ， 中 Ｍｏ ｂ ｓ现 其 ｄｕ 场总线协 议在 基 于 Ｐ Ｃ的控 制 系 统 中得 到 了越 来 Ｌ 越 广泛 的应 用． 在本系 统 中， Ｐ Ｃ为 主机 、 度 采 以 Ｌ 温 集模 块 为从 机 ， 完成对 生产过程 的 自动控制 、 工业 流 程及工 艺参数 的显 示 、 改 ， 据 Ｐ Ｃ 的无 协 议 通 修 根 Ｌ 信功能 ， Ｍｏ ｂ ｓ 场 总线 协 议 实 现 主机 与 从 机 用 ｄｕ 现
第２ ５卷 第 ４期
Ｖ０ ． ． Ｉ ２５ ＮＯ ４
湖 北 工 业 大 学 学
报
２１ ０ ０年 ８ 月
s7-1200plc的modbustcp通信分析
s7-1200plc的modbustcp通信分析ModbusTCP是基于TCP/IP的Modbus协议的实现方式。
它是一种网络协议，主要用于通信控制器，设备和相关电子设备之间的沟通。
本文主要讨论S7-1200PLC的ModbusTCP通信分析。
1，介绍：S7-1200PLC 是一种可编程控制器，可以为客户提供最智能的系统结构和最全面的功能，为工业应用控制提供极高的性能。
因为支持ModbusTCP，它也可以作为工业网络的一种通信协议。
2，ModbusTCP协议：ModbusTCP协议基于TCP/IP协议，它是Modbus协议的网络实现，它使得Modbus协议可以在以太网上使用。
ModbusTCP协议对以太网上的以太网报文进行了一定的封装，来实现Modbus混合以太网通信。
ModbusTCP协议中主要涉及三方面内容：（1） Modbus从机地址：Modbus从机一般有32个，其地址从1开始，最多可达到255；（2） Modbus功能码： ModbusTCP功能码包括01，02，03，04，05，06，15，16，17等，各种功能码对应不同的功能，需要根据不同要求而定；（3）数据长度：这个是需要传输的数据字节长度和格式，以帧传输为例，一个帧可以传输8个字节，共用2个字节定义数据长度。
3，S7-1200PLC的ModbusTCP应用：S7-1200PLC使用ModbusTCP协议，是可以将本地的Modbus从机的设备连接到一个中央的Modbus主机。
它可以实现实时的数据传输和状态检测，来方便实现可靠的远程监测系统。
S7-1200PLC的ModbusTCP应用有以下几点：（1）支持Modbus TCP/IP的RTU和ASCII模式通信，可实现设备远程监测；（2）可实现Modbus客户端和服务器端，支持以组播或广播形式发送读数据，支持双向数据交换；（3）可以实现功能码01至0B和1E至4D的读写，支持读取字和位，支持Modbus TCP的多种功能码；（4）支持网络拓扑结构和网络地址搜索，可在不同IP地址域中实现统一的远程管理；（5）可以进行多种通信方式的转换，支持Modbus、OPC、OGEM、OPL等多种协议通信；（6）支持缓冲数据报文转发功能，实时控制读写数据；（7）实现Modbus单片机应用控制，可在实时系统中迅速添加新的通信协议；（8）能够实现多用户的安全管理，通过密码进行数据时间校验。
基于MODBUS的S7-1200PLC与V20变频器通信实现张世生
基于MODBUS的S7-1200PLC与V20变频器通信实现张世生发布时间：2023-05-30T23:47:04.346Z 来源：《科技新时代》2023年6期作者：张世生[导读] MODBUS便于在许多通讯媒介上实施应用，控制器经由网络和其它设备之间，通信方便，支持传统的设备，应用于各种数据采集和过程监控。
而变频器是工业动力的主要驱动设备，V20变频器以其方便的通信宏，由简洁的1200通信块来控制，便于工程人员编程调速，为自动化控制提供了极大的方便。
淄博职业学院山东淄博 255300Abstract：MODBUS便于在许多通讯媒介上实施应用，控制器经由网络和其它设备之间，通信方便，支持传统的设备，应用于各种数据采集和过程监控。
而变频器是工业动力的主要驱动设备，V20变频器以其方便的通信宏，由简洁的1200通信块来控制，便于工程人员编程调速，为自动化控制提供了极大的方便。
Keywords：DODBUS，变频器，PLC，西门子。
一、MODBUS功能简介MODBUS是由Modicon在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
当现代的控制领域持续不断的产生和应用诸如现场总线和网状网络等先进概念的时候，MODBUS的简单性以及它的便于在许多通讯媒介上实施应用的特点一直使它受到最广泛的支持，并且成为全球应用最广泛的工业协议。
通过此协议，控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间可以通信，此协议支持传统的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、智能仪表等都在使用MODBUS协议作为他们之间的通讯标准，它可应用于各种数据采集和过程监控。
协议在一根通讯线上使用应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。
首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，在相反的方向上终端设备发出的应答信号传输给主机。
s7-1200plc的modbustcp通信分析
s7-1200plc的modbustcp通信分析S7-1200 PLC是西门子推出的一款高性能、高可靠的工业自动化控制器，它具有紧凑的结构和强大的功能，适用于各种工业控制应用。
而ModbusTCP是一种常用的工业通信协议，它被广泛应用于工业控制系统中，用于PLC、HMI和其他设备之间的通信。
本文将对S7-1200 PLC的ModbusTCP通信进行分析，探讨其通信原理、配置方法和常见问题及解决方法，以帮助工程师更好地理解和应用S7-1200 PLC的ModbusTCP通信功能。
1. ModbusTCP通信原理ModbusTCP是基于TCP/IP协议的Modbus通信协议的一种实现方式，它采用了现代化的网络通信技术，具有高速传输、稳定性强等特点。
在S7-1200 PLC中，通过配置S7-1200 CPU的通信模块，可以实现与其他设备（如HMI、传感器、执行器等）之间的ModbusTCP通信。
通信的基本原理是通过TCP/IP网络将数据从一个设备传输到另一个设备，其中包括ModbusTCP通信的功能码、数据地址、数据类型等信息。
S7-1200 PLC通过配置ModbusTCP 通信参数，建立与其他设备的通信连接，实现数据的读取和写入。
S7-1200 PLC的ModbusTCP通信配置主要包括以下几个步骤：2.1 配置CPU参数打开TIA Portal软件，选择相应的S7-1200 PLC项目，进入PLC程序编辑界面。
在“设备配置”中选择CPU，点击“属性”进行参数配置。
在“通信”选项中选择“以太网”通信方式，并配置IP地址、子网掩码等基本参数。
还需配置CPU的ModbusTCP通信功能使能，并设置通信模块的通信速率、数据位数等相关参数。
2.3 配置通信数据区在TIA Portal软件中，选择PLC程序编辑界面，添加ModbusTCP通信的数据区。
根据通信需求，设置读写数据的地址、数据类型、数据长度等参数。
S7-1500-Modbus TCP的通讯总结
S7-1500-Modbus TCP的通讯总结本文档总结了S7-1500 PLC和Modbus TCP之间的通讯方式及相关特点。
1. Modbus TCP简介Modbus TCP是一种常用的工业通讯协议，它基于TCP/IP协议栈，用于在工业自动化系统中实现不同设备之间的通讯和数据交换。
2. S7-1500与Modbus TCP通讯S7-1500是西门子公司的一种先进的可编程逻辑控制器（PLC）。
它支持Modbus TCP协议，可以作为主站或从站与其他Modbus TCP设备进行通讯。
以下是S7-1500与Modbus TCP通讯的关键步骤：2.1 设定Modbus TCP参数在S7-1500中设置Modbus TCP参数，包括通讯端口、从站地址等。
确保从站地址与相应的Modbus设备配置一致。
2.2 建立连接使用S7-1500的通讯模块建立与Modbus TCP设备的TCP连接。
确保网络通畅，并且输入正确的目标设备IP地址。
2.3 发送请求根据通讯需求，S7-1500通过发送Modbus TCP请求来读取或写入数据。
请求包括功能码、数据起始地址和数据长度等。
2.4 等待响应S7-1500等待Modbus TCP设备的响应。
通常，Modbus设备会回复带有所需数据的响应包。
2.5 处理响应S7-1500解析Modbus设备的响应，提取所需数据，并进行相应的处理。
根据通讯规范，保证数据的可靠性和正确性。
2.6 关闭连接通讯结束后，S7-1500可以关闭与Modbus TCP设备的连接，释放资源。
3. S7-1500与Modbus TCP通讯的特点S7-1500与Modbus TCP通讯具有以下特点：- 可靠性：通过TCP/IP协议提供可靠的通讯连接和数据传输。
- 灵活性：S7-1500作为主站或从站灵活配置，适应不同的通讯拓扑。
- 高效性：Modbus TCP是一种轻量级协议，通讯效率较高。
结论S7-1500与Modbus TCP通讯是一种可靠、灵活和高效的方式，适用于工业自动化系统中的设备通讯和数据交换。
modbus协议详解与案例演示
modbus协议详解与案例演示Modbus协议是一种通信协议，旨在实现不同设备之间的数据传输。
在本文中，我们将深入探讨Modbus协议的工作原理、通信方式以及一些案例演示。
一、Modbus协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的通信协议，通常用于连接工业自动化设备，如传感器、PLC（可编程逻辑控制器）等。
它采用简单和高效的方式传输数据，以实现设备之间的数据交互。
Modbus协议主要分为两种模式：ASCII（American Standard Codefor Information Interchange）和RTU（Remote Terminal Unit）。
其中，ASCII模式通过ASCII码表示数据，而RTU模式使用二进制编码进行数据传输。
两种模式各有优劣，可以根据具体需求选择使用。
二、Modbus协议通信方式Modbus协议支持串行和以太网通信方式。
在串行通信中，常见的物理层连接方式有RS-232（串行通信接口）、RS-485（多点连接接口）等。
而以太网通信则使用TCP/IP协议。
在Modbus通信中，设备分为主设备（Master）和从设备（Slave）。
主设备负责发起通信请求，而从设备则响应主设备的请求并提供相应的数据。
三、Modbus协议数据结构在Modbus协议中，数据是以寄存器（register）的形式存储和传输的。
寄存器包括输入寄存器（Input Register）、离散输入寄存器（Discrete Input Register）、保持寄存器（Holding Register）和线圈（Coil）四种类型。
输入寄存器用于保存从设备读取的数据，而离散输入寄存器则记录设备的状态信息。
保持寄存器用于保存常驻数据，如温度、压力等，而线圈则用于控制设备的开关状态。
四、Modbus协议功能码功能码是Modbus协议中用于识别特定功能的标识符。
常用的功能码有读寄存器（03H）、写寄存器（06H）、写多个寄存器（10H）等。
基于Modbus协议实现单片机与PLC之间通讯
基于Modbus协议实现单片机与PLC之间的通讯关键词：可编程控制器 Modbus 通讯协议1 引言HMI(人机界面)以其体积小，高性能，强实时等特点，越来越多的应用于工业自动化系统和设备中。
它有字母、汉字、图形和图片等不同的显示，界面简单友好。
配有长寿命的薄膜按钮键盘，操作简单。
它一般采用具有集成度高、速度快、高可靠且价格低等优点的单片机[1]作为其核心控制器，以实现实时快速处理。
PLC和单片机结合不仅可以提PLC的数据处理能力，还可以给用户带来友好简洁的界面。
本文以Modbus通讯协议为例，详细讨论了一个人机系统中，如何用C51实现单片机和PLC之间通讯的实例。
2 Modbus通讯协议[4]Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。
Modbus协议提供了主—从原则，即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。
其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。
主设备查询的格式:设备地址(或广播，此时不需要回应)、功能代码、所有要发送的数据、和一错误检测域。
从设备回应消息包括确认地址、功能码、任何要返回的数据、和一错误检测域。
如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。
控制器能设置为两种传输模式:ASCII和RTU，在同样的波特率下，RTU可比ASCII方式传送更多的数据，所以采用KTU模式。
(1) 典型的RTU消息帧典型的RTU消息帧如表1所示。
RTU消息帧的地址域包含8bit。
可能的从设备地址是0...127(十进制)。
其中地址0是用作广播地址，以使所有的从设备都能认识。
主设备通过将要联络的从设备的地址放入消息中的地址域来选通从设备。
当从设备发送回应消息时，它把自己的地址放入回应的地址域中，以便主设备知道是哪一个设备作出回应。
RTU消息帧中的功能代码域包含了8bits，当消息从主设备发往从设备时，功能代码域将告之从设备需要执行哪些行为;当从设备回应时，它使用功能代码域来指示是正常回应(无误)还是有某种错误发生(称作异议回应，一般是将功能码的最高位由0改为1)。
基于PLC的MODBUS通信协议的实现
式进行数据通讯 ，前者 （ Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ 端） 发 出信息的查询请 求 ，再 由后者 （ Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ 端 ）接收信息并满足前者发 出的
消息请求。也可 以由Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ 端直接 向Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ 端发送消息以 修改相关数据信息 ，以达到相互读写功能。
问题进行注意 ：（ １ １ 首先要对帧的开始与结束进行正确的
ＭＯ ＤＢ Ｕ Ｓ 协议是一种 能够 为工业控制体系进行正 常通信 的协议 ，其 由ＭＯ Ｄ Ｉ Ｃ Ｏ Ｎ 公 司为解决 自身控制器 问题 而设计 的。主要是根据Ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ／ Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ 的数据通讯方
区；０ ５ 写单个输出线圈状态 ；０ ６ 写单个保持寄存器值 ；
０ ７ 强制多轴出线圈状态 ；０ ８ 强制多保持寄存器 。以上 的 全部功能均可以由Ｓ ７ ． ２ ０ ０ 的开发者实现 ，不过需要对几个
ＭＯ ＤＢ ＵＳ 协议如果想要在 Ｓ ７ ． ２ ０ ０ 中实 现 ，就 必 须
要在Ｓ ７ ． ２ ０ ０ 和Ｍｏ ｄ ｉ ｅ ｏ ｎ 公 司的Ｐ Ｌ Ｃ 性能够支持的ｓ ７ — ２ ０ ０ 的前提下进行 ，但ｓ ７ ２ ０ ０ 并不能够被ＭＯＤ Ｂ ＵＳ 协议里
的２ ４ 种编码全应用 ，包括现场实际应用的情况和因素。
始系统主程序时务必要有Ｃ Ｒ Ｃ 表格的生成 ，以减少计算
ｅ Ｒ ｅ 的时间。（ ３ ） 尽管能够实现ＭＯ Ｄ Ｂ ＵＳ 驱动 （ Ｉ Ｆ ｉ ｘ ）所
停Ｉ ｝ ｎ
１ Ｂ ｌ ｔ
越 始似
Ｉ Ｂｉ ｔ
数槲化
、
投骑 似
Ｉ Ｂ ｉ ｔ
提供 的六项功能 ，但是偶尔会有失误的出现 ，甚至会造
S7-PLC基于Modbus／TCP协议通信研究
关 键 词 ：Ｍ ｏ ｄ ｂ ｕ ｓ以太 网传 输 控 制 协 议 ； 西 门子 可 编程 逻 辑 控 制 器 ；应 用 层 ；模 型 ；架 构
中图法 分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ＋． ５ 文献标识号 ： Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ０ — ７ ０ ２ ４（ ２ ０ １ ４ ）０ ２ ０ ７ ３ ６ — ０ ６
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ／ ＴＣ Ｐ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｓ ７ 一 Ｐ Ｌ Ｃ
ＹＵＡＮ Ｗｅ ｎ ＿ ｂ ｏ ，ＨＯＮＧ Ｂｏ ，ＹＯＵ Ｗａ ｎ ｆ ａ ｎ ｇ ，ＹＩ Ｎ Ｚｈ ａ ｏ — ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ，Ｊ Ｉ ＡＮＧ Ｙａ ｎ ，Ｗ Ｅ Ｎ Ｌｉ ｕ
设 计 了 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ／ Ｔ Ｃ Ｐ协 议 的 应 用层 用 户程 序 。介 绍 了在 某 水 电 厂 ｓ ７ 一 Ｐ Ｌ Ｃ基 于 Ｍｏ ｄ ｈ ｕ ｓ ／ Ｔ Ｃ Ｐ协 议 通 信 的 应 用 ，其 数 年 的 成
功 应 用验 证 了 Ｓ ７ 一 Ｐ Ｉ Ｃ基 于 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ／ Ｔ Ｃ Ｐ协 议 通 信 实现 。
２ ０ １ ４年 ２月 第３ ５ 卷 第 ２ 期
计算机 工程 与设计
ＣＯＭ Ｐ ＵＴＥ Ｒ Ｅ ＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＡＮＤ ＤＥ Ｓ Ｉ ＧＮ
Ｆｅ ｂ ． ２ ０ １ ４ Ｖｏ １ ． ３ ５ Ｎｏ ． ２
Ｓ ７ 一 Ｐ Ｌ Ｃ基于 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ ／ Ｔ Ｃ Ｐ协 议通信研 究
Ｃｏ ｍｐ ａ ｎ ｙ ，Ｊ ｉ ｎ ｇ ｘ ｉ ａ ｎ ２ ４ ２ ５ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
台达PLC通信协议书ModbusASCII
台达PLC通信协议书ModbusASCII 标题：台达PLC通信协议书Modbus ASCII1. 引言PLC（可编程逻辑控制器）是现代自动化控制系统中重要的组成部分，而通信协议则是实现PLC与其他设备之间数据传输的关键技术之一。
本文将重点讨论台达PLC通信协议中的Modbus ASCII协议。
2. Modbus ASCII简介Modbus ASCII是一种常用的串行通信协议，用于在PLC和其他设备之间进行数据交换。
它基于ASCII字符编码，并使用简单的请求/响应模型。
Modbus ASCII协议支持广泛的应用，如工业自动化、楼宇自控和能源管理等领域。
3. Modbus ASCII通信原理在Modbus ASCII通信中，PLC和其他设备之间通过串行接口（如RS-485）进行数据传输。
通信过程通过ASCII字符来传送Modbus协议规定的功能码、数据和校验位等信息。
4. Modbus ASCII帧结构Modbus ASCII帧由起始字符、设备地址、功能码、数据、校验位和结束字符组成。
起始字符是一个冒号字符（":"），用于同步通信的开始。
设备地址指定了PLC或其他从设备的地址。
功能码表示请求的类型，如读取输入寄存器、写入线圈等。
数据以ASCII字符的形式传输，校验位用于验证数据的正确性。
结束字符用于表示一帧数据的结束。
5. Modbus ASCII通信过程Modbus ASCII通信包括以下几个步骤：5.1 主设备向从设备发送请求帧，包括设备地址、功能码、数据等。
5.2 从设备接收到请求帧后，校验数据的正确性。
5.3 从设备根据请求帧执行相应的操作，并生成响应帧。
5.4 主设备接收到响应帧后，校验数据的正确性并解析响应数据。
5.5 主设备根据响应数据进行相应的处理。
6. Modbus ASCII通信特点Modbus ASCII通信具有以下特点：6.1 可靠性：使用校验位来验证数据的准确性，确保通信的可靠性。
西门子S7-200系列PLC的MODBUS通信功能（一）
西门⼦S7-200系列PLC的MODBUS通信功能（⼀）这段时间经常有学员问有关于S7-200系列PLC的MODBUS通信的问题，所以今天就写⼀遍⽂章，来跟⼤家聊聊S7-200系列PLC的MODBUS的通信功能如何使⽤。
MODBUS通信协议概述：MODBUS协议是⼀个通⽤的协议，在很多智能设备上都⽀持这个通信协议，如变频器，智能温控仪表等都⽀持MODBUS通信协议。
MODBUS通信协议有具有串⾏链路上的MODBUS ASCAII通信和MODBUS RTU通信，也有基于TCP/IP上的 MODBUS TCP通信。
这⾥我们主要介绍基于串⾏链路上的MODBUS RTU的通信。
MODBUS RTU的信息帧格式：Start：起始码，表⽰的是⼀个信息帧的开头，MODBUS RTU通信，使⽤时间来作为信息帧的开头，主要是检测传输线上的空闲的时间，长度为3.5个字符时长，⼀个字符的长度跟数据位，停⽌位、起始位、奇偶校验位，波特率有关。
Address：地址码（⼀个字节），表⽰的是从站的站号，从站站号有从站设备给定或是设置，如变频器，可以在变频器参数中设置变频器的站号。
Function：功能码（⼀个字节），描述对从站的读写操作，是对从站读取数据，还是写⼊数据到从站，常见功能码如下图所⽰：Data：数据区（N个字节），数据区主要有两部分构成，⼀部分称为数据区的地址，⼀部分称为数据区的内容，如需要控制变频器的运⾏，则变频器的运⾏代码称为数据区内容，运⾏代码需要写⼊的地⽅称为数据区地址。
CRC：校验码（2字节），对从站号到数据区的数据进⾏CRC校验，可以参考前⾯⼀篇对于CRC校验程序设计的内容介绍。
End：结束码，与起始码⼀样，也是通过时间进⾏判断。
接下来，我们以西门⼦S7-200SMART系列的PLC与深圳的海普蒙特的变频器为例，来说明使⽤MODBUS的通信⽅式来控制变频器的运⾏，频率的修改，及读取⼀些参数的程序⾸先，我们需要熟悉变频器说明书上所描述的通信的内容，从说明书上显⽰⽀持的功能码为03,06，和16这三种功能码（注意0X10表⽰的是16进制数10）：提供的信息帧格式为：例如：运⾏命令控制，地址位⼗六进制数的3200，往地址3200中写⼊不同的代码表⽰不同的控制命令，如下图所⽰根据以上内容，我们可以写出控制变频器运⾏的信息帧的格式，假设变频器的站号设置为1，则可以得出如下图所⽰的信息帧的格式其他的命令的信息帧格式，参考变频器说明书，以相同的⽅式可以写出。
MODBUS通讯协议及编程
MODBUS通讯协议及编程MODBUS通讯协议是由Modicon（现在的施耐德电气公司）公司在1979年开发的，目的是为了实现其PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）产品与外部设备之间的通信。
随着时间的推移，MODBUS已经成为了工业自动化领域中最常用的通信协议之一MODBUS通讯协议基于Master/Slave（主/从）架构，主要有三种传输方式：串行传输、串行ASCII以及串行RTU。
其中，串行传输方式使用RS-232或RS-485接口进行通信，而串行ASCII和串行RTU则使用标准的ASCII和二进制格式进行数据传输。
在实际的应用中，串行RTU是最常用的一种传输方式，因为它在数据传输速度和可靠性方面都具有良好的表现。
MODBUS通讯协议的编程接口有两种：MODBUSRTU/ASCII和MODBUSTCP/IP。
MODBUSRTU/ASCII是通过串行接口传输数据的方式，它使用的函数包括读写单个寄存器、读写多个寄存器等。
MODBUSTCP/IP是通过以太网传输数据的方式，它使用的函数与MODBUSRTU/ASCII相同，但是需要使用不同的协议栈来实现。
在MODBUS通讯协议的编程中，需要用到一些重要的概念，例如Slave ID、Function Code和Register Address等。
Slave ID是指设备的地址，用于识别通信的目标设备。
Function Code是指功能码，用于指定需要执行的操作，例如读取寄存器、写入寄存器等。
Register Address是指寄存器地址，用于指定需要读写的寄存器的位置。
在具体的编程实现中，可以使用各种编程语言来编写MODBUS通讯协议的程序。
例如C语言、Python等。
通过调用相应的MODBUS库函数，可以实现与MODBUS设备的通信。
在编程过程中，需要注意设置正确的串口参数、IP地址以及端口号等。
MODBUS通讯协议在工业自动化中有着广泛的应用。
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制MODBUS是一种常用的通信协议，用于实现不同设备之间的数据通信控制。
本文将介绍如何利用MODBUS协议实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制。
在使用MODBUS通信之前，需要先了解MODBUS协议的基本原理。
MODBUS协议基于主从式结构，其中PLC作为主站，变频器作为从站。
主站通过MODBUS协议发送指令给从站，从站接收并返回相应的响应数据。
通信过程中，需要指定从站的地址，以便主站能够正确地发送指令并接收响应。
在实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制之前，需要确保PLC和变频器支持MODBUS协议，并设置好相应的通信参数（例如波特率、数据位数等）。
通常情况下，PLC和变频器的通信参数需要事先配置好，以保证正常的通信连接。
一般来说，通过MODBUS协议实现PLC与变频器的通信控制需要以下几个步骤：1.确定PLC和变频器之间的物理连接方式，例如采用串口或以太网连接。
根据实际情况选择合适的连接方式。
2. 配置PLC的MODBUS通信模块。
在西门子PLC中，可以通过Step 7软件开发环境配置MODBUS通信模块。
配置时需要设置从站的地址、通信方式、通信参数等。
3.配置变频器的MODBUS通信参数。
ABB变频器通常具有自身的通信配置界面，可以通过该界面设置MODBUS通信参数，例如从站地址、波特率、数据位数等。
4.在PLC中编写相应的控制程序。
利用PLC的编程功能，编写控制程序实现与变频器的通信控制。
控制程序可以根据需要发送指令给变频器，并根据变频器的响应进行相应的处理。
5. 在控制程序中使用MODBUS函数块。
在PLC控制程序中使用MODBUS函数块来实现与变频器的通信。
具体可以使用MODBUS_Master_ReadCoils函数来读取开关量输出，使用MODBUS_Master_WriteSingleRegister函数来写入数据到变频器等。
基于S7―1200 PLC的MODBUS―TCP通信应用
摘要：modbus-tcp是运行在tcp/ip上的modbus传输协议。
应用modbus-tcp构建的工业太网络具有组网简单，通信高效、稳定的特点，因而在工业工程中得到了较多的应用。
该文以modebus-tcp通信在全国工业机器人技术大赛中的具体应用为例，详细阐述了modebus-tcp 在以西门子自动化设备为基础的工业工程中的一般用法。
关键词：tia portal；modbus-tcp；s7-1200 plc前言西门子tia portal全集成自动化软件是业内首个采用统一工程组态和软件项目环境的自动化软件，适用于西门子所有自动化工程任务，功能非常强大。
目前，国内还在广泛使用的西门子早期产品s7-200 plc系列不能在该系统平台上应用。
随着西门子s7-1200 plc逐渐替代s7-200，tia portal软件系统必将在国内得到广泛使用。
modbus-tcp协议是运行在tcp/ip上的modbus报文传输协议。
通过此协议，控制器相互之间可以通过工业以太网和其他设备之间通信。
互联网编号分配管理机构给协议赋予的tcp 编口号为502。
在全国工业机器人技术大赛系统中使用的plc为s7-1200系列，因此必需用tia portal软件来为硬件组态及进行系统程序开发和调试。
系统中s7-1200 plc为modbustcp server，调用“mb_server”指令处理客户机的连接请求、接收modbus功能的请求并发送响应。
1 工业机器人技术大赛系统简介该系统由工业机器人、agv小车、生产流水线、视觉识别单元、立体库、码垛机、控制柜等设备组成。
主控plc安装在控制柜中，采用西门子1215c dc/dc/dc型s7-1200 plc，扩展了3个i/o模块。
与主控plc安装在一起的还有一个思博康8口导轨式非网管型工业以太网交换机。
系统中的s7-1200 plc、工业机器人单元、视觉识别单元均支持modbus-tcp通信协议，设备上都带有rj45连接口。
西门子PLCs7-1200modbus-tcp通信实例编程详细指导
西门⼦PLCs7-1200modbus-tcp通信实例编程详细指导西门⼦S7-1200 Modbus-TCP通信例⼦【】绝密【】NDA【X】公开⼀、组⽹概述本⽂以 ZKA-4488-ETH 为例介绍西门⼦PLC与深圳市综科智控科技开发有限公司的IO设备进⾏Modbus通讯的步骤设置。
ZKA-4488-ETH 是 8 路数字量输⼊（DI），8 路数字量输出（DO），4路模拟量输⼊（AI，0/4-20mA），4 路模拟量输出设备（AO，0/4-20mA），以太⽹通信。
以 ZKA-4488-ETH 为例，出⼚默认通讯参数如下：ZK模块 IP 为：192.168.0.105TCP 端⼝为：10001(注意：我们模块出⼚时默认端⼝为10001，客户也可以通过ZK模块的配置⽂件把ZK通讯端⼝改成modbus-tcp的默认端⼝502)⼯作模式为：服务器模式⼆、S7-200 Modbus TCP通信1 S7-200 Modbus T CP 通信简介Modbus 是公开通信协议，详细的协议和规范，请访问Modbus 组织的⽹站：/S7-1200 CPU 本体上集成了⼀个 PROFINET 通信⼝，⽀持以太⽹和基于TCP/IP和UDP 的通信标准。
这个PROFINET 物理接⼝是⽀持10/100Mb/s的 RJ45⼝，⽀持电缆交叉⾃适应，因此⼀个标准的或是交叉的以太⽹线都可以⽤于这个接⼝。
使⽤这个通信⼝可以实现 S7-1200 CPU 与编程设备的通信，与HMI触摸屏的通信，以及与其它 CPU 之间的通信，S7-1200 CPU 的PROFINET 通信⼝主要⽀持以下通信协议及服务Profinet IO （V2.0开始）S7 通信（V2.0开始⽀持客户端）TCPISO on TCPUDP（V2.0开始）Modbus TCPHMI通信Web通信（V2.0开始）。
硬件版本V4.1 ⽀持的协议和最⼤的连接资源：S7-1200的连接资源分配给每个类别的预留连接资源数为固定值；您⽆法更改这些值。
modbus协议解析
modbus协议解析协议名称：Modbus协议解析1. 引言Modbus协议是一种通信协议，用于在工业自动化领域中实现设备之间的数据传输和通信。
本协议解析旨在详细介绍Modbus协议的结构、功能和应用，并提供相关技术细节和示例。
2. 协议概述Modbus协议是一种基于主从架构的协议，主要用于连接PLC（可编程逻辑控制器）和其他设备，例如传感器、执行器等。
它采用简单而高效的通信方式，使用基于串行通信和以太网的物理层。
3. 协议结构Modbus协议包含两个主要部分：应用层和传输层。
应用层定义了数据的格式和传输规则，而传输层则负责数据的传输和错误检测。
3.1 应用层Modbus应用层定义了一系列功能码，用于读取和写入数据。
常用的功能码包括读取线圈状态、读取输入状态、读取保持寄存器和读取输入寄存器等。
3.2 传输层Modbus传输层定义了不同的物理层和传输方式，包括串行通信和以太网。
对于串行通信，常用的传输方式有Modbus RTU和Modbus ASCII。
对于以太网通信，常用的传输方式有Modbus TCP/IP。
4. 协议功能Modbus协议提供了以下主要功能：4.1 数据读取Modbus协议支持读取不同类型的数据，包括线圈状态、输入状态、保持寄存器和输入寄存器。
通过读取这些数据，用户可以获取设备的实时状态和参数。
4.2 数据写入Modbus协议支持写入不同类型的数据，包括线圈状态、保持寄存器和输入寄存器。
通过写入这些数据，用户可以控制设备的状态和参数。
4.3 异常处理Modbus协议定义了一系列异常码，用于处理通信过程中可能发生的错误和异常情况。
例如，当设备无法响应请求或请求的数据超出范围时，将返回相应的异常码。
5. 协议应用Modbus协议广泛应用于工业自动化领域，包括但不限于以下应用场景：5.1 监控和控制系统Modbus协议可用于监控和控制系统，实现对设备状态和参数的实时监测和控制。
例如，通过读取传感器数据和控制执行器，实现对工业过程的监控和控制。
西门子1200PLC与施耐德昆腾PLC使用ModbusTCP协议通讯实验
西门子 1200PLC与施耐德昆腾 PLC使用ModbusTCP协议通讯实验摘要：PLC在工业自动化控制领域应用越来越广泛，不同品牌的PLC之间的数据交互也更加频繁，双方要实现数据交互就要支持和遵守共同的通讯规约。
本文以西门子1200PLC和施耐德昆腾PLC用ModbusTCP协议进行了通讯实验，实现了双方的数据交互，为同类通讯提供了借鉴作用。
关键词：PLC ModbusTCP 通讯引言：我公司生产现场新增加多套收尘器，收尘器所用控制器为西门子S7-1200PLC，需要与公司原有施耐德昆腾PLC进行数据交互。
由于S7-1200的I/0点数不足，且只有以太网口，所以考虑使用ModbusTCP协议来实现功能。
S7-1200PLC无论是做客户端还是做服务器都需要设置参数和编程，而昆腾 PLC做服务器是不需要设置参数和编程的，为了简便操作，本次采用S7-1200PLC做客户端，昆腾 PLC做服务器的方式进行通讯。
所以大部分工作是在1200PLC编程软件上进行的，具体步骤如下：一、设置S7-1200PLC的IP地址，启用系统和时钟存储器。
S7-1200PLC要和原昆腾PLC的 IP地址保持在同一网段，根据IP地址分配表，给1200PLC分配IP地址100.100.0.xxx。
勾选启用系统存储器字节和时钟存储器字节选框，系统存储器字节的地址默认为MB1,时钟存储器字节的地址默认为MB0。
二、S7-1200PLC新建一个全局DB块，命名通讯格式，是用来设置存储通讯参数的。
DB块内新建一个TCON_IP_V4数据类型，此类型无法选择，只能手动输入，用于和昆腾 PLC读数据和写数据。
结构如下图。
三、新建1个全局DB块，命名通讯数据，用来存储与昆腾 PLC传递的数据，取消“优化的快访问”选项，同时可添加通讯状态的数据。
四、编写通讯程序，在OB1里调用MODBUS TCP客户端指令MB_CLIENT两次，分别设置为读和写功能，用于和昆腾PLC通讯，S7-1200PLC为客户端，昆腾PLC为服务器。
汇川plc的modbus指令实例
汇川PLC的Modbus指令实例1. 概述本文将介绍汇川PLC的Modbus指令实例，包括Modbus的基本概念、汇川PLC支持的Modbus协议类型、常用的Modbus指令及其使用方法等内容。
Modbus是一种通信协议，用于在不同设备之间进行数据传输。
它广泛应用于工业控制系统中，包括自动化设备、PLC（可编程逻辑控制器）等。
通过Modbus协议，可以实现设备之间的数据交换和控制。
2. Modbus协议类型汇川PLC支持以下几种Modbus协议类型：•Modbus RTU：基于串行通信，使用二进制格式传输数据。
适用于短距离通信，传输速度较快。
•Modbus ASCII：基于串行通信，使用ASCII码作为字符表示传输数据。
数据传输速度较慢，但相对稳定。
•Modbus TCP：基于以太网通信，使用TCP/IP协议传输数据。
适用于长距离通信，传输速度较快。
3. Modbus指令3.1 读输入寄存器（Read Input Register）功能码： 04H指令格式：起始地址（2字节） | 寄存器数量（2字节）使用示例：读取从地址为1000的输入寄存器，共读取10个寄存器的值。
请求：00 04 00 00 00 0A响应：00 04 02 12 34 56 783.2 读保持寄存器（Read Holding Register）功能码： 03H指令格式：起始地址（2字节） | 寄存器数量（2字节）使用示例：读取从地址为2000的保持寄存器，共读取5个寄存器的值。
请求：00 03 07 D0 00 05响应：00 03 0A 02 00 01 00 02 00 03 00 04 00 053.3 写单个保持寄存器（Write Single Register）功能码： 06H指令格式：寄存器地址（2字节） | 数据（2字节）使用示例：将值为1234写入地址为3000的保持寄存器。
请求：00 06 0B B8 04 D2响应：00 06 0B B8 04 D23.4 写多个保持寄存器（Write Multiple Registers）功能码： 16H指令格式：起始地址（2字节） | 寄存器数量（2字节） | 字节计数（1字节） | 数据（N字节）使用示例：将值为10、20、30写入地址为4000、4001、4002的三个保持寄存器。
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摘要：介绍了三菱FX2N 系列PLC 在无协议通信方式下与基于DS18b20 型数字温度传感器的STA-D 温度采集模块以Modbus 协议通信, 实现即时读取温度, 并给出了相关程序。
随着3C 技术迅速发展, 网络集成信息自动化正迅速应用到现场设备、控制中, 现场总线控制系统正逐步取代传统的集散控制系统, 其中Modbus 现场总
线协议在基于PLC 的控制系统中得到了越来越广泛的应用. 在本系统中, 以PLC 为主机、温度采集模块为从机, 完成对生产过程的自动控制、工业流程及工艺参数的显示、修改, 根据PLC 的无协议通信功能, 用Modbus 现场总线协议实现主机与从机的通讯。
本文基于某监控系统的设计, 实现了三菱FX2N 系列PLC 在无协议通信方式下与DS18b20型数字温度传感器的采集模块以Mo dbus 协议通信, 在电炉
熔化工作过程中, 对电炉、电容、冷却水等100 多点的温度实现巡检。
1 系统硬件组成
温度监控部分系统的硬件由DS18b20 型数字温度传感器、采集模块、FX2N 系列PLC、FX2N-485-BD、HITECH 触摸屏组成, 其结构如图1 所示。
图1 系统硬件组成
DS18b20 是世界上首个支持单线总线接口( 1w ire bus inter face) 的数字化温度传感器, 单总线接口便于构建分布式的温度测控网络, 数字化的输出提高了信号传输的可靠性, 而且使外围电路大为简化。
DS18b20 具有很高的适应性和性价比, 其测温范围为- 55~ 125 ℃, 测温精度为±0. 5℃, 测温距离最大为200 m , 测温方式使用3 线制, 本系统使用的传感器排序方式为指定排序。
DS18b20 内部主要有3 个数字部件: 1 个温度传感器、1 个64 位的激光刻蚀ROM、9 字节高速暂存器Scratchpad RAM 和3 字节EERAM. ROM 上64 位数据是传感器的序列号。
暂存器确保数据的完整性, 数据先被写入暂存器, 并可以被读回. 数据经校验后, 可以由拷贝暂存器命令传输到EERAM, 以确保更改存储器时数据的完整性。
暂存器为9 个字节, 第0 和第1 字节是温度编码的低字节和高字节.
第2 和第3 字节是温度编码的低字节和高字节的拷贝, 第4 字节是配置寄存器, 其值决定温度转换的分辨率。
本系统采用的STA-D 温度采集模块, 是一种远程数字化温度采集系统, 有10 个通道, 每个通道最多可以挂接16 个DS18b20 型数字温度传感器,总共可以监控160 个点的温度, 以RS485 方式同上位机通讯, 通信协议为标准
Modbus 协议, 波特率为9 600 bps, 与上位机通信距离最大为1 200 m, 工作电源为12 ~ 24 V, 工作温度为- 20 ~ 75 ℃。
与FX2N??485??BD 采用两线制的485 连线方式( 图2) ,接线要使用规范的屏蔽线。
图2 485 连接图
台湾HITECH 公司触摸屏PWS 系列是专为PLC 设计的互动式工作站, 用232 直接与PLC 连接, 可以直接读取PLC 的数据寄存器, 具有良好的人机界面, 操作人员通过它可设置所有参数, 控制系统自动运行。
并且编程简便, 运行稳定, 可设置不同的管理权限, 适合于本系统使用。
2 Modbus 协议
标准的Modbus 口是使用RS??232C 兼容串行接口, 它定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验, 控制器能直接或经由Mo dem 组网. 控制器通信使用主! 从技术, 即仅一设备( 主设备) 能初始化传输( 查询) , 其它设备( 从设备) 根据主设备查询提供的数据作出相应反应。
表1 Modbus 部分功能码定义
Modbus 通讯协议有两种传送方式? RT U 方式和ASCII 方式。
本系统使用RTU 模式, 这种方式的主要优点是: 在同样的波特率下, 可比ASCII 方式传送更多的数据。
使用RTU 模式时, 消息发送至少要以3. 5 个字符时间的停顿间隔开始, 如图3 的T1- T 2- T 3- T 4 所示。
传输的第一个域是设备地址, 可以使用的传输字符是十六进制数值。
通信期间, 网络设备不断侦测网络总线, 包括停顿间隔时间内, 当第一个域( 地址域) 接收到, 每个设备都进行解码以判断是否发往自己的。
在最后一个传输字符之后, 至少要有3. 5 个字符时间的停顿以标定消息的结束, 之后可开始新的消息传输。
典型的消息帧如图3 所示。
使用RT U 模式, 消息包括了一个基于CRC 方法的错误检测域. CRC 域检测了整个消息的内容。
图3 M odbus 消息帧结构
CRC 域是两个字节, 包含一个16 位的二进制值。
它由传输设备计算后加入到消息中。
接收设备重新计算收到消息的CRC, 并与接收到的CRC 域中的值比较, 如果两值不同, 则有误, 后面将具体讲述CRC 算法的实现。
3 系统软件构成
考虑到操作的方便性, 在系统初次安装时, 先在PC 机上用上位机软件将所有传感器的ID 搜索出来, 然后按实际安装位置给每个传感器编号, 读温度测试传感器是否工作正常。
在PLC 上使用Mo dbus协议通信时首先要对通信格式进行设定, 即对D8120 寄存器进行写操作, 在本系统条件下设置为0C87 , 即数
据长度为8 位, 无校验, 无起始位与停止位, 波特率9 600 bps。
修改D8120 设置后, 确保通断PLC 电源一次。
再用RS 指令进行数据的传输, 相关程序格式如图4 所示。
图4 RS 指令程序格式
按照上述程序格式, 即可在数据发送区写入指令进行相应的操作。
1) 读取温度, 其指令格式: [ 设备地址] [ 命令号] [ 通道号] [ 传感器编号] [ 读取个数高8 位] [ 低8位] [ CRC 低8 位] [ CRC 高8 位] , 其中CRC 校验字节以子程序形式调用. 设备响应: [ 设备地址] [ 命令号] [ 返回的字节个数] [ 数据1] [ 数据2] . . . [ 数据n] [ CRC 低8 位] [ CRC 高8 位] 。
每个18b20 读取温度的返回值占用两个字节.
转换方法: 将实际温度扩大100 倍, 再将此数值分为两个字节传送出来即可. 例如, 实测出来温度是28.65℃, 扩大100 倍即2 865, 则发送的第一个字节是2 865/ 256 即是11, 第二个字节是2 865% 256 即49, 那么传送的两个字节为0×0B 和0×31。
需要注意的是, 由于采用两线制的485 连线方式, 会产生回波通信, 即接收端会先接收到自己发送出去的数据, 但数据还是会正常发送给采集模块, 此时接收端则应该避开前面的无用数据, 接收后面模块响应的有效数据。
2) 在系统运行后, 若需更换传感器, 则需执行以下两条指令, 首先, 搜索ID, [ 01] [ 06] [ 0c] [ 00][ 00] [ 00] [ CRC 低] [ CRC 高] , 此指令为搜索模块1上各个通道的所有传感器。
然后写编号, 例如: [ 01][ 06] [ 09] [ 05] [ 00] [ 05] [ CRC 低] [ CRC 高] , 表示将第9 通道的原来编号为05 的传感器更换后重新设定为05, 执行此两条指令后, 方可重新读取温度。
3) CRC 校验字节的生成是比较关键的一步,其过程比较复杂, 步骤如下:
①预置一个16 位CRC 寄存器为十六进制FFFF, 即所有数位均为1。
②该16 位寄存器的低8 位字节与信息帧的第一个字节的低8 位进行& 异或?运算. 运算结果放入这个16 位寄存器。
③把这个16 寄存器向右移一位, 用0 填补高位。
④若向右( 标记位) 移出的数位是1, 则生成多项式
A001( 1010000000000001) 和这个寄存器进行“异或”运算; 若向右移出的数位是0, 则返回③。
⑤重复③和④, 直至移出8 位。
⑥重复③~⑤, 直至该报文所有字节均与16 位寄存器进行& 异或?运算, 并移位8 次。
⑦将得到的l6 位CRC 寄存器的高、低位字节进行, 即2 字节CRC, 加到报文。
其程序流程如图5, 以上面的温度读取指令为例, 其CRC 校验梯形图如图6。
图5 CRC 校验流程
图6 CRC 校验程序
在读取温度时, 应严格遵守DS18b20 的读写时序, 否则就会出现错误, 丢帧等, 若用脉冲信号定时读取, 则间隔应不小于100 ms. 一般出现错误帧时数据显示为0℃, 此时可以进行简单的滤波, 例如传回值为0 时不显示数据, 或者多组数据取平均值后再显示, 以避免温度显示的大幅度跳动。
DS18b20的初始化温度显示为85℃, 若一直不变, 则此传感器可能已经损坏或是接线不良, 应进行相应的检查。
4 结束语
该系统应用于生产过程实时监控中, PLC 既作为现场控制机完成对生产过程的自动控制, 又作为主从通信的主机, 与相关仪表连接, 实现与基于Modbus 现场总线协议的DS18b20 型数字温度传感器的采集模块的主从通信, 并通过
PLC 高速实时网络实现对其的远程监控。
该系统目前处于试运行阶段, 表现较为稳定, 通信可靠, 效果良好。