Modbus协议及其在MCU与PLC通信中的应用.pdf

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1、第27卷第4期机电工程Vo1．27No．42010年4月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringApr．2010Modbus协议及其在MCU与PLC通信中的应用彭庆海，胡小强(杭州电子科技大学自动化学院，浙江杭州310018)摘要：为解决PLC设备的人机交互性能差的问题，分析了已广泛应用于PLC、变频器和自动化仪表等设备的Modbus协议，介绍了Modbus通讯数据如何在芯片中组成消息帧；并结合目前在工业领域使用较为广泛的SIEMENS$7-200系列PLC及STC89C58RD单片机，详细阐述了MCU与PLC之间通讯的实现。

2、研究结果表明，该方法使PLC设备可通过系统的人机界面程序进行控制，增加了其交互性能。关键词：Modbus协议；人机交互；STC89C58RD单片机中图分类号：TP206文献标识码：A文章编号：1001—4551(2010)04—0052—04ModbusprotocolandapplicationinthecommunicationbetweenMCUandPLCPENGQing—hai，HUXiao—qiang(CollegeofAutomation，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：Ino

3、rdertosolvethepoorman-machineexchangeperformanceofPLCequipment，theModbusprotocolwasanalyzedwhichhasbeenwidelyusedinPLC，inverterandotherautomationinstrumentation，andalsoitwasintroducedthathowtocompositethemessageflameinthechip．Inaddition，combinedwithSIEMENS$7-200seriesPLCandSTC89C58RDsin

4、gle—chip，itwaselaboratedthathowtorealizethecommunicationbetweentheMCUandthePLC．TheresultsshowthatitletsthePLCdevicesbecontrolledbythesystemman-machineinter-faceprogram，inordertoaddresstheirshortcominginman—machineexchange．Keywords：Modbusprotocol；man—machineexchange；STC89C58RDsingle—chip

5、microcomputer0引言1Modbus通信原理Modbus通信协议是Modicon公司于1979年开发Modbus协议是一个主一从架构的协议，采用请求．的，用于实现其PLC产品与上位机的通信。由于其简响应方式；包括一个主站，而其他使用Modbus协议参单易用，目前Modbus通信协议作为一种通用的工业与通信的节点为从站，每一个从站都有一个唯一的地标准已广泛应用于PLC、变频器和自动化仪表等设址；并且定义了一个控制器能够识别使用的消息结构，备¨中。而PLC、变频器等不具有方便、亲切的人机以此描述了一个控制器请求访问其他设备的过程，如界面，增加了技术工人的操作难度

6、；在很多应用领域需何回应来自其他设备的请求，以及如何侦测并记录错添加交互界面，但工业级的人机界面或工控机价格昂误信息，从而使控制器可以在网络和其他设备之间完贵，大大增加设备的生产成本，对小型工业设备来说自成信息和数据的交换与传送。然降低了产品的竞争力。ModBus协议有ASCII和RTU这两种报文传输模为解决此问题，本研究在分析Modbus协议的基式，它们定义了在这些网络上连续传输的消息段的每础上，结合目前在工业领域应用较为广泛的SIEMENS一位，以及决定怎样将信息打包成消息域和如何校验。$7-200系列PLC及STC89C51系列单片机，详述基于ASCII模式报文

7、中的每8位字节都转换为两个ASCIIModbus协议的MCU与PLC之间的通讯。字符发送；而RTU模式报文中的每8位字节作为两个收稿日期：2009—07—31作者简介：彭庆海(1983一)，男，浙江乐清人，主要从事生产过程综合自动化、嵌入式系统等方面的研究．E-mail：pengqinghail21@163．com第4期彭庆海，等：Modbus协议及其在MCU与PLC通信中的应用·53·十六进制字符，以字节为单位进行传输；所以在相同的查表法适合比较简单并且传输要求不高的通信，程序波特率下，RTu模式能够获得更大的数据流量。因代码的编写也有很多不同的版