2013 基于plc的modbus通信协议的实现

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1、基于PLC的MODBUS通信协议的实现（215123苏州万龙电气集团股份有限公司陈林龙）摘要：文章首先简要介绍了基于PLC的MODBUS通讯协议发展现状,其次对MODBUS协议作了详细的阐述,其中S7-200系列的PLC根据自身组网特点占有了相当大的比例，在处理流程中对其进行了详细的分析，对PLC中MOOBUS协议的程序实现作了详细的介绍,充分展示了MODBUS通讯协议有着较为安全可靠特点。关键词：MODBUS通信协议，PLC，现场总线，串行通讯，一、引言网络集成技术从研发出来至今已经得到了迅速的发展，且3C技术的到来直接推至高潮，

2、现在网络集成技术已经开始向设备智能化控制方向进发。而PLC作为MODBUS现场总线协议的基础设施，其已经开始广泛应用到诸多领域，且MODBUS现场总线协议在PLC通信功能的协助下可以直接进行主从通讯。自动化信息管理系统已经普及到各个方面，S7-200系列的可编程控制器在这些自动化控制系统均可适用，再加上低廉的成本、强大的指令集以及完美的结构，使得S7-200系列的可编程控制器成为多种自动化系统中的理想配件，其能够适应自定义类型等几乎全部的通讯协议，能够更好与其它类别的设备进行连接。二、MODBUS协议简介MODBUS协议是一种能够为

3、工业控制体系进行正常通信的协议，其由MODICON公司为解决自身控制器问题而设计的。主要是根据Master/Slave的数据通讯方式进行数据通讯，前者（Master端）发出信息的查询请求，再由后者（Slave端）接收信息并满足前者发出的消息请求。也可以由Master端直接向Slave端发送消息以修改相关数据信息，以达到相互读写功能，具体周期如图1所示。图1MODBUS协议周期图MODBUS协议有两种传输模式:ASCII模式和RTU模式，其通信格式如表1。在ASCII模式下的通讯方式是由两个ASCII字符作为一个8Bit字节应用并传送

4、；在RTU模式下的通讯方式是由两个4Bit的16进制字符表示一个8Bit字节。显然，RTU模式在相同波特率的情况下传输速率是大于ASCII模式的。表1MODBUS通信格式表模式起始位数据位校验位停止位ASCII1Bit7Bit1Bit1BitRTU1Bit8Bit1Bit1Bit三、处理流程编程时，一般利用通讯口的控制进行中断接收、发送、定时以及相关指令的发送和接收。其中断时间在S7-200中的具体情况如下：表2S7-200通讯编程中的中断事件事件号中断描述优先组9端口0：信息发送完成通讯（最高）23端口0：信息接收完成通讯（最高）

5、10定时中断0定时（最低）在通讯程序中使用的部分变量存储器、中间继电器定义如表3。表3通讯程序中的部分变量存储器、中间继电器定义存储器名定义存储器名定义VB700接收信箱起始字节VW900控制指令转存字1VW702接收信箱地址字VW902控制指令转存字2VW704接收信箱功能字VW904模拟量存储字1VB750控制指令应答信箱起VW922模拟量存储字1始字节VB800开关量回送信箱起始VW923开关量存储字1字节VB850模拟量回送信箱起始VW932开关量存储字10字节M10.0地址字判断子程序调VB1000功能字入口判断字节用位四

6、、PLC中MOOBUS协议的程序实现MODBUS协议如果想要在S7-200中实现，就必须要在S7-200和Modieon公司的PLC性能够支持的S7-200的前提下进行，但S7-200并不能够被MODBUS协议里的24种编码全应用，包括现场实际应用的情况和因素。且Intellution所支持的MODBUS驱动功能类型只包括以下几种：01读线圈状态02读输入状态03读保持寄存器在S7-200中，V存储区即MODICONPLC的保持寄存器。04读输入寄存器在S7-200中，模拟t输入寄存器即MODICONPLC的输入寄存器，通常将模拟t

7、先存人指定的V存储区，这样读输入寄存器也就是读该指定的V存储区。05写单个输出线圈状态06写单个保持寄存器值15强制多轴出线圈状态16强制多保持寄存器以上的全部功能均可以由S7-200的开发者实现，不过需要对几个问题进行注意：(1)首先要对帧的开始与结束进行正确的鉴别，不能有差错，3.5字符的间隔是必须要有非常正确的识别，在9600的波特率下是大约有4Ins的时间。(2)查表法是校验CRC值计算的常用方法，且在计算一个CRC的校验值的过程是非常耗时的，在初始系统主程序时务必要有CRC表格的生成，以减少计算CRC的时间。(3)尽管能够

8、实现MODBUS驱动（IFix）所提供的六项功能，但是偶尔会有失误的出现，甚至会造成从机能够达到的范围之外有了被寻址的变量，这样一来使得从机例外发送了相关相应。(4)访问寄存器的进行时依据字的在MODBUS内，不过S7-216能够实现