与西门子PLC实现Modbus-RTU通信实例

发布时间：2019-5-27 查看：9308

一、准备工具及材料

1．台式电脑一台，笔记本电脑一台；

2．西门子200smart PLC一台，

3．多功能电表DW9L-RC38或DS9L或DS7L一台，温控表TE系列一台，

4．仪表说明书及通讯协议，

5．9针接口通讯线一根，

6．USB转RS485转换器一台，

7．电源线，网线、网络交换机等。

二、软件安装

软件名称：STEP 7-MicroWIN SMART，可从西门子网站下载。

三、梯形图编程

1．主要编程思路

PLC使用自带的RS485接口与仪表进行通信连接，PLC作为主站，仪表为从站，使用标准Modbus-RTU通讯协议。调用编程软件自带的Modbus协议库，实现与仪表的数据通信。

2．MBUS_CTRL 和 MBUS_MSG 指令介绍

本示例使用单个主站及 MBUS_CTRL 和 MBUS_MSG 指令。同一理念对使用第二个主站及 MB_CTRL2 和 MB_MSG2 指令的示例同样适用。

3．电力仪表通信协议：

4．梯形图编程

（1）设置PLC型号

（2）设置库存储器的地址分配（系统已分配VB0~VB285用于modbus通信使用，我们就从VB286开始）

（3）编辑符号表

（4）编辑状态图表

（5）编制第一、二段：置位标志位及通讯初始化：波特率Baud=9600，Parity=0无校验，Port=0集成CPU内RS485口，Timeout从站响应超时50ms。Done初始化完成返回"TURE",Error输出错误结果。

（6）程序3-4：当MBUS_CTRL初始化完成后，M0.0 从关闭变为接通时，延时T33=10mS时间后，置位第一条 MBUS_MSG 指令的启用标志 (M2.0)=1。

（7）程序5：读第一台从机设备，地址1，型号DW9L或DS9L或DS7L。当第一个启用标志 (M2.0) 接通后，调用 MBUS_MSG 指令。只需为启用该指令的第一次扫描设置 First 参数。该指令会对从站（Slave =1）的 12个保持寄存器执行读取 (RW = 0) 操作。

Modbus 主站对 Modbus 从站的12个保持寄存器执行读操作（A、B、C相电压值）。

PLC 会从仪表地址为 416385 （0x4000）开始的保持寄存器中读取到CPU内部，并保存在以VB300 开始的12个字节 V 存储器中。

读0x4000开始的A相电压值，需将0x4000转换为十进制数0x4000→16384，再用400001+16384=416385。

读取的数据存放在 CPU 中的 VB300-VB311中；VB300，301，302，303对应A相电压；VB304，305，306，307对应B相电压；VB308，309，310，311对应C相电压。因为电压值是双字节存放，所以用VD300地址读取A相电压，VD304地址读取B相电压，VD308地址读取C相电压。

M0.4为启动轮询，将通信设备进行反复读写操作。

（8）程序6：第一条 MBUS_MSG 指令完成后（"完成"(Done) 位从 0 变为 1），会清除第一条 MBUS_MSG 指令的启用标志，然后设置第二条 MBUS_MSG 指令的启用标志。

（9）程序7：第二次轮询，读电能值参数：读第一台设备的频率参数。第二个启用标志 (M2.1) 接通时，调用第二条 MBUS_MSG 指令。只需为启用该指令的第一次扫描设置 First 参数。该指令会对从站 1 的 2 个保持寄存器执行读取 (RW = 0) 操作。数据从 Modbus 从站中的地址 416437（0x4034）读取，并复制到 CPU 中的 VB400 - VB403（4 个字节VD400）。