基于S7-300/400 PLC的Modbus RTU/ASCII協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及Mo化USRTU/ASCII協(xié)議，具體涉及在S7-300/400PLC平臺(tái)上采用通用 型串行通訊模塊實(shí)現(xiàn)Mo化USRTU/ASCII協(xié)議通訊的一種方法。
【背景技術(shù)】
[0002] Mo化US是Modicon公司于1978年提出的一種用于電子控制器進(jìn)行控制和通訊 的通訊協(xié)議?，F(xiàn)在Mcxlbus已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議之一。此協(xié)議支持傳統(tǒng)的 RS-232、RS-422、RS-485和W太網(wǎng)設(shè)備。許多工業(yè)設(shè)備，包括化C、DCS和智能儀表等都在使 用Mo化US協(xié)議作為他們之間的通訊標(biāo)準(zhǔn)。Mo化US協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，采用了 "專(zhuān)用串行通訊模板+Mcxlbus硬件狗"的方式來(lái)實(shí)現(xiàn) S7-300/400PLC中的Mcxlbus通訊。送種方案具有W下問(wèn)題；1是價(jià)格昂貴；2是通用性較差， 僅支持少數(shù)幾種硬件通訊模塊，且不同的通訊模式需要不同的硬件狗；3是功能不夠完善， 例如不支持Mo化USASCII協(xié)議。
[0004] 經(jīng)檢索，發(fā)現(xiàn)如下相關(guān)文獻(xiàn)和傳統(tǒng)方式。
[000引相關(guān)文獻(xiàn)：
[0006] 【申請(qǐng)?zhí)枴?00910247434. 0,專(zhuān)利名稱(chēng)；支持mo化us-rtu通訊的PLC系統(tǒng)W及通訊 方法。該專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了支持mo化us-rtu通訊的PLC系統(tǒng)W及通訊方法，該系統(tǒng)包括一臺(tái) S7-300PLC和一臺(tái)S7-200化C，其中S7-300PLC通過(guò)S7-200PLC實(shí)現(xiàn)與modbus-rtu主站通 訊。相應(yīng)的通訊方法包括如下步驟；（1)S7-200PLC實(shí)時(shí)讀取S7-300化C數(shù)據(jù)；（2)S7-200化C 將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送給mo化us-rtu主站。
[0007] 技術(shù)要點(diǎn)比較：該專(zhuān)利文獻(xiàn)采用1臺(tái)S7-200PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)S7-300PLC與mo化us-rtu 主站的通訊。本發(fā)明則只需增加通用型串行通訊模塊即可，且既可W在S7-300PLC也可W 在S7-400PLC中實(shí)現(xiàn)Modbus-RUi/ASCII的主站和從站通訊。
[000引 傳統(tǒng)方式：
[0009] 在S7-300/400PLC中實(shí)現(xiàn)Mo化US通訊的一般方法，是采用"串行通訊模板+Mo化US 硬件狗"的方式
[0010] 技術(shù)要點(diǎn)比較：
[0011]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種采用"自定義軟件模塊+通用 型串行通訊硬件模塊"的方法在S7-300/400PLC中實(shí)現(xiàn)Mo化USRUT/ASCII協(xié)議通訊。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于S7-300/400PLC的Mo化USRTU/ASCII協(xié)議實(shí)現(xiàn)方法， 采用ASCn驅(qū)動(dòng)發(fā)送、接收和處理符合Mo化US協(xié)議規(guī)范的數(shù)據(jù)報(bào)文，從而在S7-300/400化C 平臺(tái)中的串行通訊模塊上實(shí)現(xiàn)Mo化US通訊，具體包括如下步驟：
[0014] 步驟1 ;對(duì)基本通訊參數(shù)進(jìn)行配置：
[0015] 通過(guò)集成在STEP7軟件中的串行通訊模塊參數(shù)化工具，根據(jù)通訊對(duì)象的要求對(duì)接 收頓的結(jié)束方式、通訊速率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗(yàn)送些基本通訊參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定；
[0016] 步驟2 ;通訊報(bào)文數(shù)據(jù)的處理：
[0017] 整條報(bào)文數(shù)據(jù)由站號(hào)、功能碼、寄存器、校驗(yàn)碼四個(gè)部分組成，對(duì)于不同的從節(jié)點(diǎn) 修改其中的站號(hào)，對(duì)于不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型或讀/寫(xiě)需求的修改其中的功能碼，對(duì)于不同的數(shù) 據(jù)地址修改其中的寄存器的數(shù)據(jù)，并根據(jù)站號(hào)、功能碼、寄存器的數(shù)據(jù)內(nèi)容計(jì)算校驗(yàn)碼的數(shù) 值；
[001引步驟3 ;報(bào)文的發(fā)送和接收：
[0019] 通過(guò)調(diào)用STEP7軟件中提供的通訊功能，令不同的串行通訊模塊調(diào)用相應(yīng)的系統(tǒng) 通訊功能塊。
[0020] 優(yōu)選地，報(bào)文數(shù)據(jù)末尾的校驗(yàn)碼是CRC16校驗(yàn)碼或LRC校驗(yàn)碼。
[0021] 優(yōu)選地，CRC16校驗(yàn)的計(jì)算法具體為：
[0022] 步驟2. 1 ;裝入一個(gè)16位寄存器，所有數(shù)位均為1 ;
[0023] 步驟2. 2;該16位寄存器與開(kāi)始8位字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果放入送個(gè)16位 寄存器；
[0024] 步驟2. 3;把送個(gè)16位寄存器向右移一位；
[00巧]步驟2.4 ;若向右移出的數(shù)位是1，則生成多項(xiàng)式1010000000000001和送個(gè)寄存器 進(jìn)行異或運(yùn)算；若向右移出的數(shù)位是0,則返回步驟2. 3 ;
[0026] 步驟2. 5;重復(fù)步驟2. 3和步驟2. 4,直至移出8位；
[0027] 步驟2. 6 ;該16位寄存器另外8位與該十六位寄存器進(jìn)行異或運(yùn)算；
[0028] 步驟2. 7 ;重復(fù)步驟2. 3至2. 6,直至該報(bào)文數(shù)據(jù)所有字節(jié)均與16位寄存器進(jìn)行異 或運(yùn)算，并移位8次；
[0029] 步驟2. 8 ;送個(gè)16位寄存器的內(nèi)容即2字節(jié)CRC錯(cuò)誤校驗(yàn)，加到報(bào)文數(shù)據(jù)的最高 有效位。
[0030] 優(yōu)選地，串行通訊模塊與相應(yīng)的系統(tǒng)通訊功能塊的調(diào)用關(guān)系如下：
[0031]
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0033] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是送種方法簡(jiǎn)單、靈活、可靠，且硬 件成本較低，通用性很強(qiáng)。本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中PLC與各類(lèi)智能儀表 和設(shè)備的ModbusRTU/ASCII通訊。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 通過(guò)閱讀參照W下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：
[003引圖1為Mo化USMaster軟件模塊功能流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。W下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不W任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可W做出若干變形和改進(jìn)。送些都屬于本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
[0037] 在硬件方面，S7-300/400PLC中通用型串行通訊模塊主要有W下幾類(lèi)： CP340(RS232C)/CP340(20Matty)/CP340 〇?S422/485)/CP341(RS232C)/CP341 (20MaTTY)/ CP341 (RS422/485)/CP440/CP441-l/CP441-2。送些通用型串行通訊模炔基本都支持一種通 用型的串行消息收/發(fā)協(xié)議驅(qū)動(dòng)一ASCII驅(qū)動(dòng)。ASCII驅(qū)動(dòng)可W發(fā)送和接收任何結(jié)構(gòu)的 數(shù)據(jù)，包括所有可打印的ASCn字符W及從00到FFH(帶有8個(gè)數(shù)據(jù)位字符頓）或從00到 7FH(帶有7個(gè)數(shù)據(jù)位字符頓）的所有其它字符。因此本方案采用ASCII驅(qū)動(dòng)發(fā)送、接收和 處理符合Mo化US協(xié)議規(guī)范的數(shù)據(jù)報(bào)文，從而能夠在S7-300/400PLC平臺(tái)中的大部分串行通 訊模塊上實(shí)現(xiàn)Mo化US通訊的過(guò)程。
[0038] 在軟件方面，基于ASCII驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)通用的Mo化US通訊軟件模塊，第一步是對(duì)基 本的通訊參數(shù)進(jìn)行配置；通過(guò)集成在STEP7軟件中的串行通訊模塊參數(shù)化工具（PTP軟件 包），根據(jù)通訊對(duì)象的要求對(duì)