与西门子PLC实现Modbus-RTU通信实例
发布日期：2019-5-27 新闻浏览：8450
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 ）。
（10） 程序 8-9 ：第二次读数据轮询结束，复位相关参数。
（12）
将
VW406
中的值写入温控表
SV
设定值中。
四、 编译及程序下载
六、
串口监控：在电脑上用USB转RS485转换器连接到RS485接线端上，监控PLC与仪表的通信收发报文：
