现场总线控制系统（FCS）系列：Schneider Electric Modbus_（12）.Modbus编程与配置工具介绍.docx

PAGE1

PAGE1

Modbus编程与配置工具介绍

在纸浆和造纸工业控制系统中，现场总线控制系统（FCS）系列中的SchneiderElectricModbus协议被广泛应用于设备之间的通信。Modbus协议是一种简单、高效且可靠的通信协议，适用于多种工业自动化设备的连接。本节将详细介绍Modbus编程与配置工具，帮助读者理解和掌握如何使用这些工具进行有效的通信配置和编程。

1.Modbus协议概述

Modbus协议是一种主从式通信协议，由Modicon公司在1979年发明，广泛应用于工业自动化领域。Modbus协议支持串行通信（如RS-232、RS-485）和以太网通信（如ModbusTCP）。在纸浆和造纸工业中，Modbus协议主要用于实现PLC、传感器、执行器等设备之间的数据交换。

1.1Modbus通信模型

Modbus通信模型基于主从式架构。主设备（如PLC或HMI）负责发起通信请求，从设备（如传感器或执行器）响应这些请求。每个从设备都有一个唯一的地址，主设备通过这个地址与特定的从设备进行通信。

1.2Modbus数据帧结构

Modbus数据帧结构包括以下部分：

地址字段：1字节，标识从设备的地址。

功能码：1字节，标识请求的具体功能。

数据字段：可变长度，包含具体的请求或响应数据。

校验字段：2字节，用于校验数据的完整性。

1.3Modbus功能码

Modbus功能码定义了主设备和从设备之间可以执行的操作。常见的功能码包括：

01（读线圈）：读取离散输入状态。

02（读输入状态）：读取离散输出状态。

03（读保持寄存器）：读取保持寄存器中的数据。

04（读输入寄存器）：读取输入寄存器中的数据。

05（写单个线圈）：设置或复位单个离散输出。

06（写单个保持寄存器）：写入单个保持寄存器中的数据。

16（写多个保持寄存器）：写入多个保持寄存器中的数据。

2.Modbus编程与配置工具

在纸浆和造纸工业中，常用的Modbus编程与配置工具包括PLC编程软件、HMI配置软件以及Modbus调试工具。这些工具可以帮助工程师高效地进行设备通信配置和编程。

2.1PLC编程软件

PLC编程软件是配置Modbus通信的主要工具之一。在SchneiderElectric的产品中，常用的PLC编程软件包括SoMachine和UnityPro。这些软件提供了丰富的功能，可以方便地进行Modbus通信的编程和配置。

2.1.1SoMachine

SoMachine是SchneiderElectric的一种现代化PLC编程软件，支持多种编程语言，包括ladderdiagram(LD)、functionblockdiagram(FBD)和structuredtext(ST)。在SoMachine中，可以通过以下步骤配置Modbus通信：

创建项目：打开SoMachine，创建一个新的项目。

添加设备：在项目中添加需要进行Modbus通信的设备。

配置通信参数：在设备的通信设置中配置Modbus的通信参数，如波特率、数据位、停止位等。

编写程序：使用LD、FBD或ST编写程序，实现数据的读写操作。

2.1.1.1示例：配置ModbusRTU通信

//配置ModbusRTU通信参数

voidconfigureModbusRTUParameters(){

//设置波特率

setBaudRate(9600);

//设置数据位

setDataBits(8);

//设置停止位

setStopBits(1);

//设置校验方式

setParity(NONE);

}

//设置波特率

voidsetBaudRate(intbaudRate){

//通过PLC的通信模块设置波特率

//假设通信模块的寄存器地址为0x1000

writeRegister(0x1000,baudRate);

}

//设置数据位

voidsetDataBits(intdataBits){

//通过PLC的通信模块设置数据位

//假设通信模块的寄存器地址为0x1001

writeRegister(0x1001,dataBits);

}

//设置停止位

voidsetStopBits(intstopBits){

//通过PLC的通信模块设置停止位

//假设通信模块的寄存器地址为0x1002

writeRegister(0x1002,stopBits);

}