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基于modbus協(xié)議的臺達(dá)人機(jī)界面異構(gòu)通訊

2010/10/22 13:24:00

1 引言
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)裝備系統(tǒng)要求智能設(shè)備通信的開放性和控制性增強(qiáng)，利用開放性技術(shù)完成各個層次的信息集成和信息共享，擺脫信息孤島的問題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的信息化。同時企業(yè)在自動化系統(tǒng)改造和信息集成的過程中，都存在著新的信息系統(tǒng)中集成各種現(xiàn)有的智能設(shè)備或控制系統(tǒng)的異構(gòu)系統(tǒng)集成問題。
異構(gòu)系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)是系統(tǒng)通訊。很多客戶在使用臺達(dá)人機(jī)界面的同時，還有很多其它品牌的儀表類控制器在設(shè)備當(dāng)中同時應(yīng)用，如果臺達(dá)人機(jī)界面軟件當(dāng)中沒有直接和該控制器進(jìn)行通訊的現(xiàn)成協(xié)議那么該如何做到臺達(dá)人機(jī)界面和其之間的通訊以及數(shù)據(jù)交換呢？如果控制器不支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議，需要利用臺達(dá)宏指令來編寫通訊程序來實(shí)現(xiàn)臺達(dá)人機(jī)界面和異構(gòu)控制器的通訊，不在討論范圍，本文僅僅討論臺達(dá)人機(jī)界面作為主從站和其它支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus協(xié)議的控制器做數(shù)據(jù)交換的實(shí)現(xiàn)過程。

2 臺達(dá)人機(jī)界面通訊準(zhǔn)備
2.1 通訊參數(shù)設(shè)定
        所有支持標(biāo)準(zhǔn)Modbus通訊協(xié)議的異構(gòu)控制器均可以與臺達(dá)DOP系列人機(jī)界面直接進(jìn)行通訊。系統(tǒng)集成架構(gòu)中的臺達(dá)人機(jī)界面既可以是從站也可以是主站。以設(shè)定為RTU從站的模式的系統(tǒng)通訊配置設(shè)計為例，通訊協(xié)議設(shè)定如圖1圖2所示?？刂茀^(qū)的長度打開設(shè)定為1是為了驗(yàn)證上位機(jī)在數(shù)據(jù)寫入時人機(jī)界面從站換畫面的效果。
        （1）模塊參數(shù)設(shè)置如圖1所示。
        （2）通訊協(xié)議設(shè)置如圖2所示。
         設(shè)定為RTU主站的模式的系統(tǒng)通訊配置設(shè)計在本文第3章介紹。

圖1 RTU從站模塊參數(shù)設(shè)置

圖2 RTU從站通訊協(xié)議設(shè)置

2.2 制作串口通訊線
RS232串口通訊線的制作如圖3所示。

圖3 制作RS232串口通訊線

3臺達(dá)人機(jī)界面通訊實(shí)現(xiàn)
3.1 人機(jī)界面從站通訊
利用做好的RS232串口通訊線將人機(jī)界面COM1口和具有串口的工程類筆記本電腦串口連接，利用筆記本串口調(diào)試器進(jìn)行測試。打開串口調(diào)試軟件，將串口調(diào)試軟件設(shè)定與人機(jī)界面相匹配的通訊協(xié)議，筆記本作為上位機(jī)發(fā)送RTU資料到人機(jī)界面，使人機(jī)界面換畫面到圖5所示的2畫面，操作如圖4所示。提示：如果要換到第二個畫面，就需要寫入數(shù)據(jù)2到控制區(qū)第一個字，控制區(qū)第一個字即W40101，如果W40101=2就可以換到畫面2，所以需要寫入資料2到人機(jī)界面控制區(qū)第一個字的地址w40101即人機(jī)內(nèi)部地址$100。在串口調(diào)試器當(dāng)中寫入資料串（如圖4所示）01060064000249D4。其中01代表站號1；06代表單筆寫入；0064代表寫入地址。0002寫入的資料；49D4為CRC校驗(yàn)碼。

圖4 建立筆記本通訊

數(shù)據(jù)串在串口調(diào)試器寫入之后，人機(jī)界面會自動接收到發(fā)送來的數(shù)據(jù)。無論當(dāng)前在第幾個畫面都會換到畫面2。以下類同，換到其它畫面只是數(shù)據(jù)和校驗(yàn)碼不同。換到畫面3需寫入的字符串： 0106006400038814；換到畫面四需寫入的字符串： 010600640004C9D6。

圖5 筆記本通訊測試畫面

       在從站人機(jī)界面數(shù)值輸入組件w40101當(dāng)中寫入數(shù)值，在串口調(diào)試器當(dāng)中能讀回人機(jī)當(dāng)前內(nèi)容值并以RTU數(shù)據(jù)串顯示，如下所列：
        人機(jī)界面當(dāng)前內(nèi)容值為6讀回字符串如下：01 03 02 00 06 38 46
        其中01代表站號；03代表讀取；02代表讀取字?jǐn)?shù)；0006讀取的數(shù)據(jù)；3846為CRC校驗(yàn)碼；
       人機(jī)界面當(dāng)前內(nèi)容值為9讀回字符串如下：01 03 02 00 09 78 42
      以上為人機(jī)接口做從站的通訊測試情況。
3.2 人機(jī)界面主站通訊
       人機(jī)界面做主站的情況亦然，只是在通訊模塊參數(shù)當(dāng)中設(shè)定稍有差別，僅作簡單介紹如圖5、圖6所示。

        人機(jī)做主站寫入數(shù)據(jù)從站接收報文數(shù)據(jù)串如下：
        當(dāng)人機(jī)界面數(shù)值輸入組件（如圖7所示）$99輸入數(shù)據(jù)為3時，串口調(diào)試器接收回來的數(shù)據(jù)串為如圖所示:01 06 00 63 00 03 39 D5
       其中01為站號；06為單筆寫入；0063為人機(jī)內(nèi)部地址$99；0003為寫入資料；39D5為校驗(yàn)碼。

當(dāng)人機(jī)設(shè)定為6時接收回來的數(shù)據(jù)為：01 06 00 63 00 06 F9 D6
當(dāng)人機(jī)設(shè)定為99時接收回來的數(shù)據(jù)為：01 06 00 63 00 63 39 FD

4 結(jié)束語
通過基于modbus協(xié)議的臺達(dá)人機(jī)界面異構(gòu)通訊，充分證明了臺達(dá)DOP系列人機(jī)界面與支持標(biāo)準(zhǔn)modbus 協(xié)議的異構(gòu)上位機(jī)及下位機(jī)進(jìn)行資料交換是完全可以實(shí)現(xiàn)的，而且實(shí)現(xiàn)起來簡單易操作。