PDF《基于Modbus的远程温度采样控制系统》

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chuandong.com 控制系统 CD技术与应用 CONTROL SYSTEM 基于Modbus的远程温度采样控制系统 Remote temperature sampling control system based on Modbus

1 前言 Modbus是由Modicon公司(现为施耐德电气 的一个品牌)在1978年发明的,这是一个划时代、 里程碑式的网络协议,是全球第一个真正用于工 业现场的总线协议. Modbus的巨大成功,可以归结到以下3个方面: a.标准、开放:用户可以免费、放心地使用 Modbus协议,不用交纳许可证费,也不会侵犯知 识产权.目前,支持Modbus的厂家超过400家, 支持Modbus的产品超过600种,而且在国内也有 很多的用户支持和使用Modbus的产品. b.Modbus是面向消息的协议.可以支持多 种电气接口,如:RS

232、RS

422、RS485等, 还可以在多种介质上传送,如:双绞线、光缆、 无线射频等.要说明的是:和很多的现场总线不 同,它不用专用的芯片与硬件,完全采用市售的 标准部件.这就保证了采用Modbus的产品造价最 为低廉. c.Modbus协议的帧格式是最简单、最紧凑 的协议.可以说:简单高效,通俗易懂.所以用 户使用容易,厂商开发简单.用户和厂商可以通 过ww.Modbus-IDA.org网站和其他网站,下载各 种语言的样例程序、控件、以及各种Modbus工具 软件,更好地使用Modbus. 本文将主要阐述一种基于Modbus的远程温 度采样控制系统,使用2台西门子S7-200 PLC, 将连接在从站PLC上的PT100温度,显示在具有 Modbus总线接口的温度表上.

2 Modbus在远程温度采样控制系统 中的总体设计 系统总框图如图1所示.S7-200 PLC从站获 图1 系统总体框图 图2 MBUS_CTRL指令 图3 MBUS_MSG指令 浙江工商职业技术学院? 王子娜? 李方园 摘要:在现场总线应用中,最常用的就是Modbus总线.本文主要介绍一 种基于Modbus的远程温度采样控制,给出了PLC硬件接线原理,阐述了 软件设置与编程,在实际应用中获得了很好的效果. 文章编号:150606

90 91 取温度信号(即PT100),将信息通过Modbus反 馈到S7-200 PLC主站上,再通过Modbus总线反 馈到温度表上,将温度的上限和下限可以设置, 并在信号灯进行输出,这样就能够更容易得观察 到温度变化现象,时时记录数据,更具人性化. 2.1 Modbus报文传输协议 Modbus地址通常是包含数据类型和偏移量的 5个或6个字符值.第一个或前面两个字符决定数 据类型,最后的4个字符是符合数据类型的一个适 当的值.Modbus主站指令可以将地址映射至相应 的功能,以发送到从站.Modbus地址与S7-200 地址对应关系如表1所示. Modbus通信协议有ASCII和RTU(远程传输 单元)两种报文传输模式.Modbus网络中所有的 站必须采用相同的传输模式和串口参数.本系统 采用RTU模式,其报文格式如表2所示. 地址:Modbus地址,1个字节. 功能码:Modbus功能代码,1个字节;

Modbus协议支持的功能码共16条(1-16). 2.2 Modbus通信指令 西门子专门为Modbus RTU通信开发了指令 库,及大地简化了Modbus RTU通信的开发,以便 于快速实现相关应用.通过Modbus RTU从站指令 库,使得S7-200可作为ModbusRTU中的从站设 备集成到Modbus网络中,以实现与Modbus主站 设备的通信. 西门子Modbus主站协议库包括两条主站协 议指令:MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG指令. MBUS_CTRL指令用于初始化主站通信,MBUS_ MSG指令(或用于端口1的MBUS_MSG_P1)用 于启动对Modbus从站的请求并处理应答. 2.2.1 MBUS_CTRL指令 如图2所示,主要参数含义如下: Mode:"模式"参数,输入数值来选择通信 协议.1将CPU端口分配给Modbus协议并启用该 协议;