基于Modbus协议实现单片机与PLC之间通讯

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PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨PLC（可编程逻辑控制器）和单片机在工业自动化领域中都起着重要作用。

在一些特定的应用中，需要PLC与单片机之间进行串行通信，以实现数据的交换和控制信号的传输。

本文将探讨PLC与单片机之间的串行通信实现方法。

我们需要选择合适的通信协议。

常用的通信协议有RS-232、RS-485、MODBUS等。

RS-232是一种常见的串行通信协议，适用于较短距离的通信。

RS-485则适用于需要远距离通信和多设备连接的情况。

MODBUS是一种应用较广泛的工业通信协议，可以满足大多数工业自动化应用的需求。

针对不同的通信协议，我们需要选择相应的硬件接口。

对于RS-232，我们可以使用MAX232等芯片来实现电平转换和信号调整。

对于RS-485，我们可以使用MAX485等芯片来实现多设备连接和差分信号传输。

对于MODBUS协议，我们可以选择集成MODBUS协议栈的芯片或模块，以简化通信的实现。

接下来，我们需要编写相应的程序来实现串行通信。

对于PLC，我们可以利用其自带的串口功能来实现通信。

通常，PLC会提供一些函数块或指令来简化通信的编程。

我们可以使用这些函数块或指令来配置串口参数（如波特率、数据位数、校验位等）、发送和接收数据。

对于单片机，我们需要编写通信相关的代码。

单片机通常会提供相应的串口模块，我们需要调用相关的库函数来配置串口参数和实现数据的发送和接收。

在接收数据时，我们可以通过中断或查询的方式来处理接收到的数据。

可以根据具体的需求选择适合的方式。

在实际应用中，我们还需要考虑数据的格式和协议。

通常，我们可以定义一种简单易实现的通信协议，以便于PLC和单片机之间的数据交换。

协议可以包括数据包的起始标志、数据类型、数据长度等字段，并按照一定的格式进行打包和解包。

在发送和接收数据时，我们需要遵循相应的协议来实现数据的正确传输。

除了通信协议和硬件接口的选择，还需要注意一些细节问题。

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨随着工业自动化的不断发展，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）和单片机作为常用的控制设备，扮演着越来越重要的角色。

在实际的工业生产中，PLC和单片机往往需要进行数据的交互和通信，以实现对工艺过程的控制和监测。

而在这种通信中，串行通信被广泛应用。

本文将探讨PLC和单片机之间的串行通信实现方法，以期为实际应用提供一些参考。

一、串行通信概述串行通信是指在数据传输中，比特按照一定的顺序进行传送，也就是每次只传送一个比特位。

与之相对应的是并行通信，其数据在传输时多个比特同时传送。

在实际工业控制系统中，串行通信由于线缆布置简单、传输距离远和干扰小等特点而得到了广泛的应用。

串行通信包含同步和异步两种方式。

在同步串行通信中，发送和接收设备通过一个时钟信号实现同步传输。

而在异步串行通信中，传输的数据通过起始位和停止位的表示来进行同步。

在工业控制系统中，由于同步通信受到时钟信号的限制，一般采用异步串行通信的方式。

二、PLC与单片机之间的串行通信现在让我们来讨论PLC与单片机之间的串行通信。

PLC作为工业控制中的核心设备，通常负责控制和监测生产过程。

而单片机则常用于硬件控制和数据的采集。

在工业控制系统中，PLC和单片机之间需要进行数据的交互和通信，以实现工艺过程的控制和监测。

在实际的应用中，PLC与单片机之间的串行通信一般采用RS-232、RS-485、Modbus等通信协议。

RS-232是一种传统的串行通信标准，其传输距离较短，一般在15米左右。

RS-485则是一种适用于远距离传输的串行通信标准，其传输距离可以达到1200米。

而Modbus是一种通信协议，广泛应用于工业控制系统中，其采用主从架构，支持点对点和多点通信。

1、使用串口通信模块在实际应用中，我们可以在PLC和单片机上分别搭载串口通信模块，通过串口通信模块实现两者之间的数据交互。

基于Modbus协议的S7-200系列PLC与单片机主从通信研究

［韩丽娜，４］陶安利．于Ｍｄｕ协议的智能压力传感器研发［］基ｏｂｓＪ．可编程控制器与工厂自动化，００８：１４２１（）６－．６
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PLC与单片机串口通信的实现探讨

PLC与单片机串口通信的实现探讨随着工业自动化的高速发展，PLC与单片机的串口通信越来越被广泛应用于各种工业控制领域，本文主要介绍了PLC与单片机串口通信的实现方法和步骤。

一、串口通信原理串口通信是指将数字信号经过串口转换成串行信号传输，进而在接收端进行串行再转换成数字信号的一种通信方式。

串口通信常用的标准包括RS232、RS485、USB等。

串口通信需要考虑几个因素，包括波特率、停止位、校验位、数据位等。

其中波特率指传输速率，一般用bps（每秒传输的bit个数）表示。

1. 确定通信接口：PLC与单片机之间可以有多种通信接口，例如：RS232、RS485、MODBUS等，需要根据实际情况选择合适的通信接口。

2. 设置通信参数：通信参数包括波特率、数据位、停止位、校验位等，需要在PLC和单片机的通信程序中进行设置。

3. 开发PLC与单片机通信程序：PLC一般使用Ladder或者SFC进行程序开发，而单片机一般采用C或者汇编语言进行程序开发。

为了实现PLC与单片机之间的通信，需要在PLC 和单片机中分别开发通信程序，一般使用串口通信API进行开发。

4. 进行通信测试：在开发完成通信程序之后，需要进行通信测试，检查PLC和单片机之间的通信是否正常。

测试可以通过发送数据包，检查数据包的接收情况来进行。

1. MODBUS通信：MODBUS是常用的PLC和单片机之间的通信协议，通过MODBUS可以实现数据读写等功能。

2. RTU通信：RTU是串行通信协议，适用于远程终端设备（如PLC）和计算机或其他设备之间的通信，在PLC与单片机通信中也是常用的通信协议。

3. 通过PLC的通信模块实现通信：一些PLC具有通信模块，内置有网络通讯接口，或者通过安装扩展模块来将PLC与单片机连接起来，实现通信功能。

四、总结PLC与单片机串口通信是一项重要的自动化控制技术，适用于各种工业控制领域。

在PLC与单片机串口通信中，需要考虑通信接口、通信参数、通信协议等因素，通过开发通信程序来实现PLC和单片机之间的数据交换。

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨1. 引言1.1 背景介绍随着工业自动化的快速发展，PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）和单片机在自动控制领域扮演着不可替代的角色。

PLC作为工业现场的控制设备，具有稳定可靠、功能强大的特点，广泛应用于各种生产现场。

而单片机则是一种集成电路芯片，具有计算能力、存储能力和通信能力，可以方便地与外部设备进行数据交换。

PLC与单片机之间的串行通信，是实现工业自动化系统中不同设备之间数据交换的重要手段。

通过串行通信，PLC可以实时监控单片机的运行状态，控制单片机的工作任务，实现工业现场各个设备之间的协调配合。

探讨PLC与单片机之间串行通信的实现方法，对于提高工业自动化生产效率、降低生产成本具有重要意义。

本文将从PLC与单片机的基本介绍开始，深入探讨串行通信的原理及常见方式，进一步分析PLC与单片机之间串行通信的实现方法，并探讨如何选择适合的通信协议。

通过本文的研究，希望为工业自动化系统中PLC与单片机之间的串行通信提供一定的参考和帮助。

1.2 研究目的研究目的是通过探讨PLC与单片机之间的串行通信实现方法，深入了解两者之间通信的原理和方式，为工业控制领域的通信应用提供参考和指导。

在现代工业自动化系统中，PLC和单片机作为最常见的控制设备，在实际应用中经常需要进行数据交换和通信。

了解串行通信的原理和常见方式，掌握PLC与单片机之间的串行通信实现方法，有助于提高工业控制系统的稳定性和效率，加强设备之间的协同工作能力。

通过研究不同的通信协议选择，可以更好地满足工业控制系统通信的需求，确保数据传输的可靠性和安全性。

本文旨在为工程技术人员和研究者提供关于PLC与单片机串行通信的相关知识和技术支持，促进工业控制领域的发展和进步。

2. 正文2.1 PLC与单片机介绍PLC(可编程逻辑控制器)和单片机是工业控制领域中常用的控制设备。

PLC与单片机串口通信的实现探讨

PLC与单片机串口通信的实现探讨要实现PLC与单片机串口通信，需要有完善的硬件和软件支持。

本文将介绍如何使用PLC的串口和单片机的串口进行通信，并介绍常见的通信方式和协议。

1. 硬件准备首先我们需要准备好PLC和单片机。

对于PLC，我们需要选择带有串口接口的PLC。

对于单片机，我们可以选择带有串口接口的单片机或者使用外接的串口芯片。

接下来，我们需要使用串口线连接PLC和单片机。

2. 通信方式通信方式分为两种：点对点通信和多点通信。

点对点通信是指单片机与PLC之间建立一条直接连接进行通信，适用于直接控制PLC的场景。

多点通信是指多个单片机与PLC建立连接进行通信，适用于需要多个单片机同时控制PLC的场景。

在本文中，我们将讨论点对点通信方式。

3. 通信协议通信协议是通信双方遵循的规定，包括通信的数据格式、命令、指令等。

下面介绍两种常见的通信协议。

（1）Modbus协议Modbus协议是一种应用于串行通信网络的协议，通信双方需要遵循规定的通信协议。

PLC的串口可以支持Modbus协议。

单片机需要编写程序实现与PLC的通信。

在单片机发送数据时，需要按照Modbus协议的格式将数据打包，发送到PLC。

在PLC接收到数据后，需要按照协议格式进行解码，并根据协议规定的指令进行执行。

（2）ASCII码协议4. 编写程序要实现PLC与单片机的串口通信，需要编写程序。

下面简单介绍使用C语言编写串口通信程序的步骤。

（1）打开串口在单片机上，我们需要使用C语言调用串口接口库函数打开串口。

在PLC上，需要配置串口参数。

（2）发送数据（3）接收数据在单片机上，我们可以使用C语言调用串口接口库函数，接收PLC发送回来的数据。

在PLC上，需要编写程序读取串口接收缓冲区中的数据，并进行解码和指令执行。

5. 总结通过对PLC与单片机串口通信的实现探讨，我们可以简单了解PLC与单片机的串口通信原理，以及常见的通信方式和协议。

在实际应用中，我们需要根据实际需求选择合适的通信方式和协议，并编写程序实现通信。

plc与单片机modbus通信

１１９
信息通信
SET S1 STLE STL S1 LD S1 OUT T202 K20 LD M8138 OR M8137 OR T202 OUT T203 K2 LD T203 REGR K1 K20 K2 D20 K2 SET S0 STLE END 指令解释：M8002-初始正向脉冲，M8137-串口 2 通讯错误结束信号，M8138--串口 2 通讯正常结束信号，T200~T203-10ms 计数器，REGW--单个寄存器写，REGR--寄存器读。工作原理：开机后将常数 29（可以是其它任何值）放入数据寄存器 D10 中，进入流程 S0，启动定时器 T200，等待通信正常信号 M8138 或错误信号 M8137，如果在 200ms 时间内无应答，启动定时器 T201，如果有通信正常信号 M8138 或错误信号 M8137，直接启动定时器 T201，经 T201 的 20ms 延迟后， PLC 通过串口 2 把 D10 的数据写入到站号为 1 的单片机从机地址为 10 的寄存器中。REGW K1 K10 D10 K2 中 k1 是表示从机号，即单片机，k10 表示待写入的单片机的数据寄存器地址，D10 表示 PLC 的数据寄存器，K2 表示通信串口 2，即 PLC 的 RS485 通信口。PLC 写入单片机数据后，系统进入流程 S1， S1 流程和 S0 流程类似，先等待通信应答信号，有信号或等待超时系统进入读单片机信号，PLC 通过串口 2 把站号为 1 的单片机从机的地址为 10 的数据读入到 PLC 中 D20 中；单片机地址为 11 的数据读入到 PLC 的 D21 中。REGR K1 K20 K2 D20 K2 中 K1 表示从机号，即单片机，K20 表示待读出的单片机的数据寄存器起始地址，K2 表示读取个数，D20 表示 PLC 的数据寄存器，K2 表示通信串口 2。然后流程又进入 S0，进行下一轮写读判断循环。 3.2 单片机编程单片机编程流程图如图 3 所示：

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨PLC（可编程逻辑控制器）和单片机是工业自动化领域中常用的控制设备。

它们通常需要进行数据交换和通信，以实现更复杂的控制功能。

本文将探讨PLC与单片机之间的串行通信实现方法。

1. 基于RS485的串行通信RS485是一种常用的串行通信协议，具有传输距离远、抗干扰能力强等特点。

在PLC和单片机之间建立RS485通信可以实现可靠的数据传输。

需要在PLC和单片机之间建立RS485物理连接。

一般使用双线制，其中一条线为发送线（A）、另一条线为接收线（B），同时需要接地线（GND）。

在硬件层面上，PLC和单片机需要通过485转232转换器实现电平转换。

PLC的UART串口通过485转232转换器连接到单片机的串口，以实现数据的传输。

在软件层面上，PLC和单片机需要定义一套通信协议，以规定数据的传输方式、格式和顺序。

通常可以使用Modbus协议来实现PLC与单片机之间的串行通信。

PLC作为Modbus 从站，单片机作为Modbus主站，通过读写寄存器的方式进行数据的读取和写入。

2. 基于CAN总线的串行通信CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、高带宽、多节点、实时性强的串行通信协议，广泛应用于汽车电子和工业控制领域。

通过CAN总线实现PLC和单片机之间的串行通信，可以实现多节点的数据交换和实时的控制。

在软件层面上，PLC和单片机需要使用CAN通信协议，如CANOpen或者DeviceNet协议，来实现数据的传输和控制。

在硬件层面上，PLC和单片机需要具备以太网接口，并通过以太网交换机或者路由器连接到同一个局域网中。

在软件层面上，PLC和单片机可以使用TCP/IP协议来实现数据的传输和控制。

PLC作为服务器，单片机则可以作为客户端，通过建立TCP连接来进行数据的读写操作。

PLC与单片机之间的串行通信可以通过不同的通信协议实现，如RS485、CAN总线和以太网。

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨

PLC与单片机之间的串行通信实现方法探讨PLC(可编程逻辑控制器)和单片机是现代工业自动化中常见的控制设备，它们通常被用于监控和控制工厂中的设备和生产线。

在实际应用中，很多情况下需要PLC和单片机之间进行通信，以便实现数据传输和控制指令的交互。

本文将探讨PLC与单片机之间的串行通信实现方法，为工程师在实际应用中提供一些参考。

一、PLC与单片机之间的通信方式PLC与单片机之间的通信方式主要包括串行通信和网络通信。

在工业控制系统中，串行通信是最常用的一种通信方式，它可以简单地通过串口连接实现设备之间的数据传输。

PLC和单片机都支持串行通信，因此在实际应用中可以选择串行通信方式进行通讯。

二、串行通信的基本原理串行通信是将数据一位一位地按照一定的时间间隔发送出去，接收端再按照相同的时间间隔接收数据。

串行通信有两种方式：同步串行通信和异步串行通信。

在工业控制系统中，异步串行通信方式更常见，因此本文将重点介绍异步串行通信的实现方法。

异步串行通信是将数据分为帧进行传输，每一帧包括起始位、数据位、校验位和停止位。

起始位和停止位用来标识一帧数据的开始和结束，数据位用来传输实际的数据，校验位用来检测数据传输过程中是否发生错误。

在实际应用中，可以通过串口模块来实现异步串行通信。

1. 使用串口模块在实际应用中，可以在PLC和单片机上分别连接串口模块，通过串口模块来实现两者之间的串行通信。

串口模块可以实现串口转换和数据传输，它能够将串行数据转换为并行数据，方便单片机和PLC进行数据交换。

2. 使用Modbus协议Modbus是一种常用的工业通信协议，它可以在串行通信中实现设备之间的数据传输。

在实际应用中，可以使用Modbus协议来实现PLC和单片机之间的通信。

单片机可以通过Modbus协议向PLC发送控制指令，PLC可以通过Modbus协议向单片机发送传感器数据，从而实现数据交换和控制指令的传输。

3. 使用RS485通信以一个简单的例子来说明PLC与单片机之间的串行通信实现方法。

基于Modbus协议的PLC与单片机的多机通讯

基于Modbus协议的PLC与单片机的多机通讯
陈林
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2014(027)011
【摘要】通过设计了单片机硬件电路,扩展了RS485通讯能力,实现了与S7-200的Modbus协议多机通讯功能,在工业应用中具有良好的实用价值.
【总页数】2页(P90-91)
【作者】陈林
【作者单位】无锡职业技术学院控制学院,江苏无锡214121
【正文语种】中文
【相关文献】
1.单片机与PLC之间的通讯模式的Modbus协议的有效应用 [J], 窦群
2.基于RS485接口Modbus协议的PLC与多机通讯 [J], 邓志君;梁松峰
3.基于MODBUS协议的单片机与触摸屏通讯接口设计 [J], 欧阳崇伟;杨秋萍;李疆
4.基于Modbus协议实现单片机与PLC之间的通讯 [J], 蔡晓燕; 赵兴群; 万遂人; 董鹏云
5.基于Modbus协议的单片机触摸屏通讯系统设计应用 [J], 刘永琦;曲鸣飞
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基于MODBUS协议和PLC的通讯

基于MODBUS协议和PLC的通讯'判断电机是否在转动Public Sub WaitMotorStop()'判断电机是否在转动Dim str1 As String = '1'Do Until str1 = '0'Comm2PLC(RCS, Relay901, '')System.Threading.Thread.Sleep(50)Dim str2 As String = FormMain.RS232.ReadExisting().ToString()FormMain.RS232.DiscardInBuffer()FormMain.RS232.DiscardOutBuffer()'先高低位转换，再16进制转换为10进制。

例如把78563412转换为12345678If str2.Length > 6 Thenstr1 = str2.Substring(6, 1)End IfLoopThread.Sleep(200)End Sub‘----------------------------------------------------------------’'写入PLCPublic Sub Comm2PLC(ByRef _Code As String, ByRef _Address As String, ByVal _Command As String)Dim str1 As String = _Code & _Address & _Command'代码字+中间继电器+命令字Dim str2 As String = Calculte_Vertification_bit(str1)Dim str3 As String = str1 & str2FormMain.RS232.WriteLine(str3 + vbCr)FormMain.RS232.DiscardOutBuffer()End Sub‘---------------------------------------------------------------- '计算校验位Function Calculte_Vertification_bit(ByVal str)Dim str2 As String = NothingFor i As Integer = 1 To Len(str)Dim str1 As String = Asc(Mid(str, i, 1))str2 = str2 Xor str1NextReturn Hex(str2)End Function‘---------------------------------------------------------------- '运动坐标读取Private Sub ReadCoord()System.Threading.Thread.Sleep(10)FormMain.RS232.DiscardInBuffer()Comm2PLC(RD, Register1, '')TrySystem.Threading.Thread.Sleep(200)Dim str1 As String = FormMain.RS232.ReadExisting().ToString()'先高低位转换，再16进制转换为10进制。

基于Modbus协议的PLC与单片机的多机通讯

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基于Ｍｏ协议的ＰｄｂｕｓＬＣ与单片机的多机通讯
基于Ｍｏｄｂｕｓ协议的ＰＬＣ与单片机的多机通讯
Ｍｕｌｔｉ－ＳＣＭｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｆｏｒＰＬＣＢａｓｅｄｏｎＭｏｄｂｕｓＰｒｏｔｏｃｏｌ
陈
无锡职业技术学院控制学院，江苏无锡２）林（１４１２１
摘中具有良好的实用价值。关键词：，单片机，，多机通讯，ＰＬＣＲＳ－４８５Ｍｏｄｂｕｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
（ＴｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｔｅｎｄｓＲＳ４８５ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｖｉａＳｉｎｇｌｅ－ＣｈｉｐＭｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒＳＣＭ）ｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ
图３基于Ｍｏ协议的Ｉ模型ｄｂｕｓＳＯ／ＯＳＩ
上述模型的第７层应用层报文传输协议即Ｍｏｄｂｕｓ协议，它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机／服务器通讯。自从１９７９年出现工业串行链路的事实标准以来，
图２单片机与ＭＡＸ４８５芯片接线图
１系统总体方案设计
本系统的上位机采用的是西门子Ｓ７－，作为系统的２００ＰＬＣ主站，而多个ＡＴ８９Ｓ５２单片机则作为从机通过ＲＳ４８５连接至上位机Ｓ。７－２００本系统的通讯过

单片机与PLC之间的通讯模式的Modbus协议的有效应用

单片机与PLC之间的通讯模式的Modbus协议的有效应用摘要；随着经济的发展，Modbus协议得到了广泛的应用，这满足了单片机和PLC通讯模式的应用，在此过程中HMI由于其自身的高实时性、高性能、小体积化得到了广泛的普及在一些工业自动系统设备中，都能看到它的影子。

其通过对图片、汉字、图形的有效应用，确保相关工作环节的稳定运行，大大满足了单片机与PLC通讯环节运作需要。

标签：波特；地址接收；代码；通讯管理；方案深化1 Modbus通讯协议的系统分析1.1 为了实现对单片机与PLC通讯环节的有效分析，我们首先要进行Modbus协议的深入分析，以分析目前工作中存在的不足，通过相应措施的应用，确保实际工作环节的稳定运行。

Modbus是施耐德电气公司的一种总线协议运作模式，有利于实现Modbus在以太网上的分布式应用，满足实际场景的需要。

随着经济技术的不断发展，Modbus协议的所有权也在发生着改变，目前主要由Modbus-IDA组织所应用，这极大推动了该协议模式的发展，随着Modbus的节点安装数量的不断提升，Modbus协议的应用范围更加广泛，目前已经成为电子控制器的广泛应用的语言。

Modbus协议应用于各个协议控制器之间，确保了网络之间的良好通信，比如以太网与其他设备的良好通信。

随着经济的发展，它已经成为一种通用的工业标准模式。

实现了对相关控制设备的有效应用，促进了工业网络的集中监控化，促进网络通信系统的不断完善。

这种模式通过对RS-232C兼容串行接口等环节的应用，实现日常信号位环节、奇偶校验等环节的稳定运行，实现了Modbus协议模式的正确应用。

1.2 为了确保单片机与PLC之间的通讯模式的深化，我们需要进行Modbus 协议的应用深化，这种协议模式提供了一种主从原则，就是主设备的初始化传输，该协议系统的其他相关环节都是围绕这个主从原则进行具体运用的，其他设备通过对主设备的反应，进行相关环节的运行，它主要是对主设备提供的相关数据信息进行反映。

S7-200 PLC与单片机间ModBus主从通信方式

S7-200 PLC与单片机间ModBus主从通信方式邹益民【摘要】介绍一种基于ModBus协议的S7-200 PLC扩展方式，该系统可使用主站或从站方式，与MCS51单片机进行ModBus数据通信，最终扩展S7-200的数据计算、人机接口等应用功能。

该文对S7-200的ModBus-RTU主站及从站通信指令，单片机ModBus通信编程以及MCS51单片机基于Preteus与VSPD虚拟串口的仿真调试技术等进行了较详细的介绍。

文中给出的系统设计方案可给PLC的功能扩展应用提供借鉴。

%A S7-200 PLC expansion mode based on ModBus protocol was introduced. In master or slave mode, PLC achieved ModBus data communications with SCM, and ultimately expanded PLC’s data computing and human-computer interface application features. In this paper,detailed descriptions about the S7-200 communication instruction for ModBus-RTU, the ModBus communication programming of SCM and the debugging techniques of MCS51 based on Preteus and VSPD virtual serial port were also presented. The system design scheme could provide reference for the PLC function expansion.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P19-21,85)【关键词】PLC;S7-200;单片机;ModBus协议;数据通信;功能扩展【作者】邹益民【作者单位】南京铁道职业技术学院通信信号学院，南京210031【正文语种】中文【中图分类】TP23;TP2740 引言PLC由于功能强、性价比高、可靠性高、扩展灵活、环境适应能力强及安装维护方便等突出优点而在自动控制系统中得到广泛应用。

基于单片机的modbus协议实现

基于单片机的MODBUS协议实现摘要现场总线作为生产过程自动化发展的重点，对推动自动化技术起到巨大的推动作用，是现代化工业的标志。

它作为工业数据通信网络的基础，沟通了生产过程现场设备之间的联系。

MODBUS作为现场总线的一种通信协议，它实现了PLC 控制器、工控仪表与设备间的通讯和信息交换，已经发展为全球工业领域最流行的协议之一。

本文设计基于MODBUS协议的单片机控制系统，实现PC机和单片机的通信，达到用PC机控制单片机的目的，构建了以PC机为主机，MODBUS协议为联络载体，单片机为从机的“主一从”式装置；设计了RS232和RS485的电平转换器，实现了PC串口和单片机串口的电平的兼容；采用CRC校检方法，保证了通信数据的准确性。

针对MODBUS信息帧的特点，编程实现了主机和单片机以MODBUS 协议的串行通信。

设计合理，价格低廉，自主性强，在工业控制领域具有广泛的应用前景。

关键词：现场总线，MODBUS协议，CRC校检，串行通信，单片机英文题目ABSTRACTField bus as the production process automation development focus, to promote the automation technology has played a tremendous role in promoting, modern industrial logo. It as industrial data communication network based on the production process field device, communication links between. MODBUS as a kind of field bus communication protocol, it implements PLC controller, industrial control instrumentation and the communication and the exchange of information, has developed into a global industry is one of the most popular protocols.In this paper, based on the MODBUS protocol design of the microcomputer control system, the realization of PC and MCU communication, achieve the PC control chip, built with PC as the host, the MODBUS protocol as the contact carrier, chip microcomputers as the "from" type device; design of RS232 and RS485 level converter, implementation the PC serial port and single-chip serial port level compatible; using CRC checking method, ensure the accuracy of data communication. According to the characteristics of MODBUS information frame, programming host computer and MCU with MODBUS protocol serial communication. Reasonable design, low price, autonomic sex is strong; in the industry control domain has the widespread application prospect.KEY WORDS: Field bus, MODBUS protocol, CRC checking, serial communication, single-chip microcomputer目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 组态软件发展概况 (4)1.3 设计内容概述 (6)1.4 本文所做的工作 (6)第2章MODBUS协议 (7)2.1 MODBUS协议概述 (7)2.1.1总体描述 (7)2.1.2 MODBUS数据单元 (8)2.1.3 MODBUS通信原理 (9)2.1.4 MODBUS通信网络 (10)2.2 MODBUS两种传输方式 (11)2.2.1 ASCII模式 (11)2.2.2 RTU模式 (12)2.3 MODBUS消息帧 (12)2.3.1 ASCII帧 (12)2.3.2 RTU帧 (13)2.3.3地址域与数据域 (14)2.3.4 字符的连续传输 (14)2.4错误检测方法 (15)2.4.1奇偶校验 (15)2.4.2 LRC检测 (15)2.4.3 CRC检测 (16)第3章MODBUS协议实现的硬件设计 (17)3.1实现装置硬件结构 (17)3.2 RS-485协议及RS-485芯片简介 (17)3.3主机RS-232/485转换接口设计 (19)3.4从机系统的设计 (20)3.4.1设计要求 (20)3.4.2核心硬件设计 (20)3.4.3通信模块设计 (21)第4章MODBUS协议的软件实现 (22)4.1系统程序流程软件设计 (22)4.1.1主-从机各自通信过程 (22)4.1.2数据的发送和接收 (23)4.2串口初始化程序设计 (25)4.3部分功能码的实现 (26)4.4RUT传输方式的软件设计 (28)4.4.1发送数据的软件设计 (28)4.4..2接收数据的软件设计 (29)4.4.3判断一帧报文接收结束 (30)4.4.4 CRC循环冗余校验 (32)结论 (34)谢辞 (36)参考文献 (37)外文资料翻译 (38)前言现场总线是当今自动化领域发展的热点之一，被誉为自动化领域计算机局域网。

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MODBUS协议的单片机与S7—200PLC串行通信的实现

张洁，马凤铭，徐颖
（鞍山师范学院物理科学与技术学院，ｉＴ．宁鞍山１１４００７）摘要：采用ＭＯＤＢＵＳ通信协议，以ＡＴＭＥＧＡ１６单片机为主机，ｓ７．２００ＰＬＣ为从机，设计了两者之间的
括两个４位１６进制字符，相对于ＡＳＣＩＩ模式，ＲＴＵ模式表达相同的信息需要较少的位数，且在相同通信速率下具有更大的数据流量．ｓ７ — ２００ＰＬＣ支持ＭＯＤＢＵＳ通信协议的ＲＴＵ模式．
ＭＯＤＢＵＳ通信格式如表１所示，ＭＯＤＢＵＳ工作方式采用主从问答式，通信命令由主机发送至从机，符合相应地址码的从机就会响应命令，根据约定的通信协议读取信息并进行数据校验，如传送的通信命令正确则进行相应的功能操作，同时从机向主机返回响应消息，如图ｌ所示．本文以单片机侧为主机，ＰＬＣ侧为从机，按照ＭＯＤＢＵＳＲＴＵ模式进行通信．
１ＭＯＤＢＵＳ通信协议［１，２３
ＭＯＤＢＵＳ通信协议是Ｍｏｄｉｃｏｎ公司推出的一个开放性通信协议，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，它已经成为一通用工业标准．ＭＯＤＢＵＳ通信协议有ＲＴＵ模式和ＡＳＣＩＩ模式两种传输模式，其中ＲＴｕ模式信息帧中的８位数据包
（１）主机单片机侧采用ＲＳ２３２串行通信接口，从机ｓ７。２００ＰＬＣ的串行通信接ＥＩ为ＤＢ－９针ＲＳ４８５接口，这里采用ＣＰＵ

基于MODBUS协议的单片机与PLC通讯的设计

第1章绪论随着计算机、数字通信的快速发展，计算机控制已经拓展到全部的工业领域。

其中，单片机和PLC得到了长足的发展，在小规模的控制系统中得到了非常广的应用。

对工业系统来说，PLC与单片机的应用都比较普及，可是，两者都有各自的优缺点。

单片机的驱动能力比较弱，且无法驱动大功率、大电流设备的直接运行，因而在使用方面受到限定。

相比而言PLC则运行可靠、使用也相对简单、抗干扰效果好，而且负载驱动能力也比较强，所以适合在一些环境较差的地方工作。

可是PLC控制能力固然强，但是其结构锁闭，缺乏智能化，无法链接键盘等外部设备，所以在使用PLC时就必须要通过外部智能设备编程来实现控制。

想要进行弱电控制强电，必须要有智能程度较高的核心。

而单片机的智能化程度很高，在系统的设置和外部设备的管理中起着非常高的作用。

PLC和单片机联系可以提升PLC的数据处理功能，友好与简洁的人机交互也给用户提。

供了很大便利。

本次要实现基于modbus协议的单片机与plc通讯的设计，通过MX232接口。

转RS485接口转换电路，将单片机与PLC进行连接，单片机作为上位机向PLC发送数据，实现以51 单片机为核心，将输出信号通过RS485总线来与西门子S7-200PLC进行串口通信。

1.1主要任务以及目标通过查阅相关资料，了解51单片机及S7-200PLC通讯的发展概况；根据相关文献，深入学习51单片机及S7-200 PLC通讯系统各部分的组成以及控。

制的基本原理和方法；综合运用所学的模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、无线通信技术、嵌入式等知识，进而查阅相关文献，研究51单片机及S7-200 PLC通讯的设计方法；根据要求，编写软件设计基于51单片机及S7-200的PLC各个功能模块；通过该设计，达到以下几个目标：提高分析和解决问题的能力；提高对所学知识的综合运用的能力；提高查阅有关文献的能力；获得工程设计的基本训练；提高动手操作能力。

探讨PLC与单片机之间的串行通信实现

探讨PLC与单片机之间的串行通信实现PLC（可编程逻辑控制器）与单片机（微型计算机）之间的串行通信实现是工业控制领域中的一个重要问题。

在许多工控系统中，PLC和单片机都担任着重要的控制角色，而两者之间的通信却是不可避免的。

在串行通信中，数据是逐位发送的，通常使用RS232、RS485、Modbus等协议，通信速度取决于通信协议和硬件设备。

PLC和单片机之间的串行通信可以通过以下几种方式实现：1. RS232串口通信RS232串口通信是一种最为基本的串行通信方式，它使用的是同步传输方式，通常用于短距离通信。

PLC和单片机都支持RS232串口通信，可以通过串口线连接并进行数据传输。

在通信过程中，需要注意通信协议的制定、数据格式的统一以及波特率的设定。

RS485串口通信是一种双向的、差分信号的串行通信方式，通常用于长距离通信和异地通信。

PLC和单片机都支持RS485串口通信，可以通过RS485转接板或者直接连接实现数据传输。

RS485通信协议相对简单，但需要注意地址编码、数据加工和防干扰等问题。

3. Modbus协议通信Modbus协议是一种串口通信协议，可用于PLC与单片机之间的数据传输。

Modbus协议支持RS232和RS485通信模式，其通信速度较快，可用于实时控制应用。

在Modbus通信中，需要设定起始地址、数据长度、读写模式等参数，以确保数据传输的正确性。

综上所述，PLC与单片机之间的串行通信实现有多种方式，大多数情况下，选择通信方式要根据具体应用场景及硬件设备考虑。

在通信过程中，需要注意通信协议的制定、数据格式的统一、波特率的设定以及防干扰等细节问题，以确保通信正常、可靠。