论文导读:应用在打印适配板与PLC通讯中可以自如的设定其数据格式。在现代自动化设备与工业控制领域得到了广泛的应用。基于MODBUS协议的PLC与打印适配板之间的通信实现方法。
关键词:PLC,modbus,自动化
1、引言
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。论文参考,modbus。
此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一控制器请求访问其它设备的过程,如果回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。
因此,Modbus协议具有适用性广泛,使用灵活,同时还具备实时纠错等多种优点,应用在打印适配板与PLC通讯中可以自如的设定其数据格式,并有效防止打印乱码等打印故障的产生。
2、设计方法
本设计采用打印适配板作为主站,S7-200 PLC做从站的方式,由打印适配板主动读取PLC中的数据,并根据数据内容来决定打印的格式、时间、打印字符内容。
2.1 modbus通讯帧的结构
本设计采用消息帧采用RTU模式,其结构如下:

① 因其消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始,所以其起始位为T1-T2-T3-T4。
② 设备地址标示主机下从站的地址,如可以将从站S7-200地址 设为16(如右图)。
③ 功能代码为该消息所要实现的功能
例如:一从主设备发往从设备的消息要求读一组保持寄存 器,将产生如下功能代码:
0 0 0 0 0 0 11 (十六进制03H)
对正常回应,从设备仅回应同样的功能代码。对异议回应,它返回:
1 0 0 0 0 0 11 (十六进制83H)
除功能代码因异议错误作了修改外,从设备将一独特的代码放到回应消息的数据域中,这能告诉主设备发生了什么错误。
④从主设备发给从设备消息的数据域包含附加的信息:从设备必须用于进行执行由功能代码所定义的所为。这包括了象不连续的寄存器地址,要处理项的数目,域中实际数据字节数。
⑤当选用RTU模式作字符帧,错误检测域包含一16Bits值(用两个8位的字符来实现)。错误检测域的内容是通过对消息内容进行循环冗长检测方法得出的。CRC域附加在消息的最后,添加时先是低字节然后是高字节。故CRC的高位字节是发送消息的最后一个字节。
2.2 modbus协议的通讯周期
查询消息中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。论文参考,modbus。论文参考,modbus。
如果从设备产生一正常的回应,在回应消息中的功能代码是在查询消息中的功能代码的回应。

2.3 PLC modbus库初始化的设置

其中:
Mode: 输入数值1将端口0指定给Modbus协议并启用协议;将输入数值0指定给PPI,并禁用Modbus协议。
Addr:S7-200作为从站的地址。论文参考,modbus。
Baud:通讯的波特率。
Parity: 0-无奇偶校验,1-奇数奇偶校验,2-偶数奇偶校验。
Delay: 数通过将指定的毫秒数增加至标准Modbus讯息超时的方法延长标准Modbus讯息结束超时条件。
MaxIQ: 参数将供Modbus地址00xxxx和01xxxx使用的I和Q点数设为0至128之间的数值。数值0禁用所有向输入和输出的读取。
MaxAI: 参数将供Modbus地址03xxx使用的字输入(AI)寄存器数目设为0至32之间的数值。数值0禁用模拟输入的读数。
MaxHold: 参数设定供Modbus地址04xxx使用的V内存中的字保持寄存器数目。
HoldStart:即打印适配板存取V内存中保持寄存器的起始地址。设置为&VB100,而MaxHold为25,所以VB100-VB200将被打印适配板所使用,编程时需避免与其冲突。
2.4 打印适配板的控制
打印适配板会持续读取VB100-200中所储存的信息,以做出其动作判断。因此,向规定地址中写入数据,就可以控制打印系统的运行。
如将”20”送入VB125,即可启动打印板的数据记录
VD136,VD140,VD144即为数据被打印适配板所读取的地址。


打印适配板将打印报表的格式固化在打印板中,接受到数据采集结束信号以后,会将本次数据储存,并在接到打印信号以后将其打印在报表的固定位置。论文参考,modbus。

3、结束语
Modbus工业协议因其适用性广泛、简单易用,通讯较为可靠等优点,在现代自动化设备与工业控制领域得到了广泛的应用。而在传统的PLC数据打印方式中,数据受到干扰时微打无法判断接收的是否正确,经常造成打印异常,表现为乱码、微打不打印等故障。论文参考,modbus。采用Modbus协议以后,就可以有效的避免这些问题的产生,使得需严格数据保存的自动化设备的可靠性得以保证。
参考文献
[1]SIEMENSSIMATICS7-200可编程序控制器
[2]MODBUSoverseriallinespecificationandimplementationguideV1.0www.modbus.org
[3]华镕编著从Modbus到透明就绪—施耐德电气工业网络的协议、设计、安装和应用机械工业出版社2009
[4]中国国家标准化管理委员会基于Modbus协议的工业自动化网络规范中国标准出版社2004
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