基于Modbus的上位机通讯)论文.doc

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1、第一章绪论1第二章基于Modbus总线控制的上位机通信的总体框架2第三章基于Modbus总线控制的上位机通信的硬件设计33.1气动回路图33.2主控制电路图43.3PLC控制电路图53.4上位机与PLC的连接图63.5PLC与变频器的网络接线6第四章基于Modbus总线控制的上位机通信的软件设计74.1Modbus通信74.1.1Modbus通信协议介绍74.1.2变频器的ModbusRUT通信84.1.2.1Modbus通信协议描述84.1.2.2变频器的ModbusRTU通信的实现124.2三菱FX系列PLC编程口通信协议174.2.1编程口RS-422接

2、口的介绍174.2.2基于三菱FxPLC编程口的通信174.3上位机的VB监控系统的设计224.3.1VB介绍224.3.2制作流254.3.3监控系统的界面设计264.3.4监控系统的代码设计29总结35参考文献36致37第一章绪论PLC足专为工业控制而设计的专用计算机，其体积小，具有高可靠性和很强的抗干扰能力，配置灵活和完善的功能，因此在工业控制系统中得到了广泛的使用。随着工业自动化程度的提高，对PLC的应用提出了更高的要求：更快的处理速度，更高的可靠性，控制与管理功能一体化，控制与管理一体化也就足将计算机信息处理技术，网络通信技术应用于PLC，使用用下位

3、分散控制，用计算机提供图形显示界面，同时对下拉机进行监控。所以通常采用计算机PC与PLC组成一个完整的监控系统。随着工业自动化技术的不断发展，在工业控制中，交流电机的拖动越来越多地采用变频器完成，而变频器也不仅仅作为一个单独的执行机构，而是随着其不断的智能化，可以同主机之间通过一定的通信方式结合成一个有机的整体。虽然变频器广泛用于各行各业，但因其显示面板简单，且在对数据的处理、计算、保存等方面存在弱点，在一定程度上影响了变频器在复杂控制系统中的应用，不过通信技术与变频器相结合可以弥补这些缺点，可以利用PLC与变频器之间的通讯功能实现远程控制，采用RS485通信

4、接口，使用MODBUS协议实现，对交流电机的拖动进行控制，这是一种低成本的联接方案，可以极减少线路联接的复杂性，避免现场可能的各种电磁干扰对控制设备的影响。同时增强了变频器对数据处理，故障报警等方面的功能。第二章基于Modbus总线控制的上位机通信的总体框架计算机通过三菱Fx系列PLC的程序下载线连接至PLC，PLC上的485通信板连接到变频器的PU接头，这样，计算机与PLC，PLC与变频器就得以通信。PLC和变频器通过输出给外部设备进而控制外部设备的运行。如图2-1图2-1第三章基于Modbus总线控制的上位机通信的硬件设计硬件结构包括了气动回路、主控制电路

5、、PLC控制电路、上位机与PLC的接线图。3.1气动回路图气动回路：为送料缸，推料缸，龙门机械手提供动力能源。如图3-1所示。图3-13.2主控制电路图主电路：为整流变压模块，变频器，异步电动机，PLC等提供工作电源。如图3.2所示。图3-23.3PLC控制电路图即PLC的IO接线，接收外部信号，并将信息经过CPU处理运算后经由输出口控制电磁换向阀，指示灯，变频器。如图3-3所示。图3-33.4上位机与PLC的连接图计算机与PLC连接时是用计算机的9针串口，而PLC编程是8针圆头的接口，这里就需要做一个转换。其接线图如3-4图：图3-43.5PLC与变频器的网

6、络接线PLC与变频器的网络通信，PLC端是用485通信板，而变频器端则是PU接口，接线图3.5：图3-5第四章基于Modbus总线控制的上位机通信的软件设计4.1Modbus通信Modbus应用层协议由美国Modicon公司(现为施耐德电气旗下品牌)于1979年开发的，用于实现其PLC产品与上位机的通信。由于其简单易用，得到了广大工业自动化仪器仪表企业的采纳与支持，实际上已成为了业界标准，我国标准化委员会已将Modbus协议作为我国工业自动化的行业标准，分别制定了GB/Z19582.1-2004(Modbus应用层协议)，GB/Z19582.2-2004(串行

7、链路上的Modbus)和GB/Z19582.3-2004(Modbus-TCP)三个标准。Modbus应用层协议位于OSI模型中的第七层，将它嵌入到不同的低层协议中形成了三种具体的通信方式:Modbus串行链路、Modbus-Plus和Modbus-TCP，三种通信网络上的设备可以通过网关来达到数据交换的目的。这些年来以太网的繁荣壮大使得将Modbus协议嵌入到TCP/IP协议中实现Modbus设备间的通信非常必要，鉴于此，1999年施奈德电气发布了Modbus-TCP协议，使得以太网上的Modbus设备可以通过502端口进行通信。4.1.1Modbus通信协

8、议介绍Modbus是OSI模型第7层上