基于MODBUS协议的PLC与智能仪表的通信.pdf

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1、《工业控制计算机》2007年20卷第7期21基于MODBUS协议的PLC与智能仪表的通信CommunicationBetweenPLCandIntelligentInstrumentsBasedonMODBUS闫磊1,2朱海涛3(1安徽理工大学电气工程系,安徽淮南232001;2中国人民解放军武装警察部队淮南市消防支队司令部,安徽淮南232001;3中国矿业大学信电学院,江苏徐州221008)摘要通过实例介绍了一种基于MODBUS协议的西门子S7-300系列PLC与数字智能仪表间的通信方式及其设计与实现过

2、程。实践证明,该通信方式简单可靠,效费比较高,具有一定的推广价值。关键词:MODBUS,CP340,通信AbstractThispaperintroducesawayofcommunicationbetweenSiemensS7-300classPLCandintelligentinstrumentsbasedonMODBUSanditsdesigningandapplyingprocess.Thiswayofcommunicationisprovedtobesimple,credible,andvalu

3、ableinapplicationarea,andisworthtobewidelypopularized.Keywords:MODBUS,CP340,Communication在基于PLC的生产过程控制系统的设计中,往往要涉及可信息做出相应反应。一个完整的通信过程包括主设备的查询和编程控制器与通信智能仪表的问题。下面笔者结合实际工程应从设备的回应两部分。主设备可单独和从设备通信,也可以广播用经验,以西门子CP340通信模块为例,介绍一种基于MOD-方式和所有从设备进行通信。BUS协议的S7-300PLC

4、与数字智能仪表的通信模式。基于MODBUS协议的通信通常支持2种传输模式:美国1硬件构成与通信协议标准信息交换码(ASCII码)模式和远程终端单元(RTU)模式。1.1硬件构成用户可根据需要选择适当的传输模式,但在同一个MODBUS某电力传动机组采用6台数字仪表,分别为4台CD194E-网络上必须采用相同的传输模式。2S4多功能电力仪表、1台DCM-3F直流监控仪、1台超声波流1.3.1ASCII模式量计,PLC通过CP340通信模块读取巡检仪数据。由于CP340当控制器在MODBUS网络上以ASCII码

5、模式通信时,所可编程实现多仪表循环通信,因此在本应用中只使用1台传输数据中的每个8Bit字节都作为2个ASCII字符发送。其主CP340模块既可满足设计要求。通信的物理层采用RS485串行要优点在于字符发送的时间间隔较短(约为1s),且不易产生错通信网络,半双工通信方式。有2种通信介质可供选择:屏蔽双码。绞线和SCADA-DATA数传电台。ASCII代码系统采用十六进制ASCII字符(0⋯9,A⋯F),每1.2CP340点对点通信模块字节包含1个起始位、7个数据位(最小的有效位开始依次发CP340是西门子

6、公司推出的S7-300系列可编程控制中的送)、1个奇偶校验位(无校验则无此位)、1个停止位(有校验时)一种点对点串行通信模块,为可编程控制器系统提供了串行通或2个停止位(无校验时)。信的低成本解决方案。它支持3种不同形式的传输接口:1.3.2RTU模式RS232C、20mATTY以及RS422/RS485RS。通信协议包含当控制器在MODBUS网络上以RTU模式通信时,所传输数ASCII码、3964(R)和打印机驱动。据中的每个8Bit字节包含2个4Bit的十六进制字符。其主要优用户可通过西门子STEP7

7、集成开发环境对CP340通信模点在于,在同样的波特率下,有较ASCII码更高效的数据传输量。块进行硬件配置的组态,主要包括通信模式(波特率、数据位数、RTU代码系统采用4位二进制数表示十六进制数(0⋯9,A停止位数和奇偶校验等)、接收帧结束方式、接口方式(RS485或⋯F),每字节包含1个起始位、8个数据位(最小的有效位开始RS422)等。依次发送)、1个奇偶校验位(无校验则无此位)、1个停止位(有在本应用实例中,CP340模块同CD194E2S4多功能电力校验时)或2个停止位(无校验时)。仪表、DCM-

8、3F直流监控仪以及超声波流量计的通信的基本设1.3.3错误检测域CRC(循环冗长检测)置为:①通信协议ASCII码;②通信方式4800,8,N,1;③接口通信过程中主机发送的每一帧数据包含以下信息(十六进方式RS485D。其余配置均为采用默认方式。制):1.3MODBUS仪表通信协议1)从机地址(1个字节),从机设备号,主机利用从机地址来MODBUS协议是广泛应用于电子控制器上的一种通用数识别进行通讯的从机设备。每个从机都必须