基于modbus协议siemensplc应用系统

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1、基于MODBUS协议的SIEMENSPLC应用系统ApplicationsystemofSIEMENSPLCbasedonMODBUSprocotol黄能把骆仕添huangnengba，loushitian摘要：文章介绍泵站改造工程中，应用SIEMENS　PLC　运行在MODBUS协议下，系统实现的过程。关键词：通信协议，功能码,PLC中图分类号:TP273+.5文献标识码:BAbstract:Thispaperintroducestheapplicationofsiemensplcbasedonmodbusprocotolandthissystemisusedbycont

2、rolprojectofpumpingstation.Keywords:ModbusProcotol,Functioncode,PLC1、引言现场设备常由于其本身固有的通讯接口及协议不同使得自动化控制系统陷入尴尬的地步，给系统集成增加了技术难度及成本，多种协议转换也使得系统应用实时性和可靠性降低。MODBUS协议本是Modicon公司发布,西门子PLC应用PROFIBUS协议更为方便,有时会因为各种原因使用了第三方产品通信协议,下面是SiemensPLC应用MODBUS协议实现给水泵站控制系统的一个应用实例。2、工程简介该供水泵站是城市饮用水原水供应中的主力泵站，建于198

3、6年,具备日供量45万吨的取水能力，安装离心式水泵8台，配用6kV高压电机，每台功率355KW;有取水闸门三座。本应用系统属于设备技术改造工程,系统主要控制对象有：高压开关柜17面，高压电机水泵8套，低压真空泵2套，远程引水闸3座，电磁闸、电动闸阀各8个，厂用排水泵2套，各种设备分别设计成就地控制和远程控制两种模式。3、系统集成如下图，设备现场总线采用有线和无线相结合方式，监控层PC通过光钎接入互联网,远程计算机可利用WEB技术监测现场设备的运行。监控系统应用图（一）3.1应用概述本应用系统中共有MODBUS从站11个，按其功能不同，分别使用了MODBUS协议中的不同功能码

4、：如FunctionCode=1，读取高压开关柜的状态信息；FunctionCode=3，读取高压开关柜的模拟量数值（电压、电流、功率、周波等）FunctionCode=4，读取高压开关柜的电度值，另外对于采用S7-200PLC的从站，考虑到应用的便利，我们把模拟量，状态量信息都实时地送至V存储器并排列，以方便主站访问（减少访问次数）；FunctionCode=5，控制从站输出继电器。3.2各控制站执行的功能：依据地域及设备主次，系统中各PLC及数采站分别实现各自的功能，对2个数采站，选用西姆宏数采器，完成对25点的温度值（CU50，Pt100温度电阻），15点无源信号接点

5、的采集；对三座引水闸控制站，实现了对闸门电机的控制、保护以及对江河水位，电导率值采集；二个闸阀控制站分别完成对8个电动闸阀，8个电磁阀的控制保护，以及8个压力值的采集；主站S7-300，实现对真空泵、厂地下水排水泵、主泵机组的控制，以及泵站前池水位、电导率的采集，，同时完成对从站和监控计算机的通信任务；从站1是一个协议转换平台，为一台工业控制机，下端负责对高压开关柜中的综合保护器进行通讯，上端接入S7-300MODBUS通讯协议现场总线。3.3.1软件设计与实现按照本工程的工艺特点，主站PLC采用了轮询的方式实现对从站的访问，程序流程如下：程序设计过程，核心问题是系统通讯过

6、程的实现，西门子S7-300是采用CP341模块实现点到点的数据通讯，本系统使用Gould-MODBUS协议在RTU模式下实现数据交换，数据传送以主/从方式进行。3.3.2CP341模块应用简述CP341是西门子S7-300系列点到点的通讯模块，其硬件接口可采用RS232、TTY、RS422/485（X27）方式；软件协议有ModbusMaster，3964（R）、RK512和ASCⅡ；本工程中应用了ModbusMaster协议。Modbus通讯协议是一种工业现场总线通讯协议，遵从主/从模式，由主站发出请求，从站应答请求数据，其数据应答的内容依据功能码进行响应，下表是CP3

7、41应用的功能码对应数据类型。功能码数据数据类型存取地址01,05,15线圈(输出)状态位输出读/写0XXXX02输入状态位输入只读1XXXX03,06,16保持寄存器16位寄存器输出寄存器读/写3XXXX04输入寄存器16位寄存器输入寄存器只读4XXXXCP341Modbus协议通讯是通过SIMATICManagerStep7编程软件利用库函数FB7（P-RCV-RK）和FB8（P-SND-RK）功能块，进行发送/读取数据操作，他们均通过组态数据库的方法进行发送源信息和接收目的数据的组态，请求信息时，从源数据库读