关于贝加莱Modbus通讯的总结

关于贝加莱Modbus通讯的总结

1.Modbus通讯格式

上篇文章已将介绍了Modbus通讯协议发送指令和回应的格式，这里再回顾一下。modbus指令由从站地址，功能码，数据起始地址，数据长度和CRC校验和组成，如：

01 02 0000 0003 380B

其中：

01：从站地址

02：功能码，读输入触点

0000：起始地址

0003：数据长度

380B：CRC校验和

这条指令的作用就是读取从站01的输入触点寄存器0000到0002里面的数据。

2.贝加莱Modbus通讯功能块介绍

打开贝加莱的帮助文档，搜索DRV_mbus，可以找到DRV_mbus库。

在上图中，可看到与Modbus通讯相关的功能块，与主站相关的功能块有4个，与从站相关的功能块有3个。
贝加莱作为主站时主要用到以下功能块。

a.MBMOpen（）

MBMOpen()功能块打开(激活)主站通讯接口。参数如下

I/O	参数	含义
I	enable	功能块使能
I	pDevice	通讯接口的名称
I	pMode	通讯接口参数设置
I	pConfig	数据块的名称
I	timeout	通讯超时参数
I	ascii	MODBUS模式，(0=RTU/1=ASCII)
O	status	错误代码，0表示无错误
O	ident	提供给MBMaster(),MBMCmd(),MBMClose()用的句柄

b.MBMaster()

I/O	参数	含义
I	enable	功能块使能
I	ident	从MBMOpen()返回的句柄指针
O	status	错误代码，0表示无错误
O	execute	命令是否执行
O	recordnum	当前数据交换的次数

c.MBMCmd（）

I/O	参数	含义
I	enable	功能块使能
I	ident	从MBMOpen()返回的句柄指针
I	mfc	Modbus功能码
I	node	从站站点号，0为广播
I	data	数据区域首地址
I	offset	偏移量
I	len	数据长度
O	status	错误代码，0表示无错误

d.MBMClose()

关闭主站通讯接口

I/O	参数	含义
I	enable	功能块使能
I	ident	从MBMOpen()返回的句柄指针
O	status	错误代码，0表示无错误

3.硬件连接

要实现PLC与电脑的Modbus通讯，需要一根USB转485的串口线，如下图

打开贝加莱的帮助文档，搜索cs1030,打开通讯模块cs1030的帮助文档,查看cs1030的引脚定义如下，我采用的是RS485模式，cs1030同时支持RS422模式。

将DATA连接T/R+
DATA/连接T/R-
GND连接VCC

4.贝加莱PLC作为主站的配置过程

a.建立一个通讯变量配置模块(dataobject)

新建工程，添加一个dataobject，在dataobject中添加以下内容。

"EventPV1 ", 01, $01, "LocalPV1 ", 0000, 0005
"EventPV2 ", 02, $01, "LocalPV2 ", 0000, 0003
"EventPV3 ", 03, $01, "LocalPV3 ", 0000, 0005
"EventPV4 ", 04, $01, "LocalPV4 ", 0000, 0005

注:
"EventPV1 ", 01, $01, "LocalPV1 ", 0000, 0005这条语句当中，01为功能码，读取线圈继电器的状态，$01为从站站点号，"LocalPV1"表示读取的数据存放地址为LocalPV1，0000为读取的线圈继电器首地址，0005为读取长度。EventPV1是发出指令的使能信号，为1时，主站向从站发出指令。因此，整条语句的含义就是，在通讯过程中，当EventPV1等于1时，主站向从站01发出指令读取继电器线圈0000到0004的状态并存储到LocalPV1当中。此时发出的报文为010100000005FC09，FC09是校验和。
其他几条指令与此含义类似。

b.全局变量定义

在上一步通讯变量配置过程中，用到了EventPV1_{EventPV4和LocalPV1}LocalPV4等变量。这几个变量必须定义为全局变量。我曾在此犯过错误，折腾了很长时间。定义如下:

Name	Data Type	Scope
EventPV1	bool	global
EventPV2	bool	global
EventPV3	bool	global
EventPV4	bool	global
LocalPV1	bool[5]	global
LocalPV2	bool[3]	global
LocalPV3	int[5]	global
LocalPV4	int[5]	global

c.通讯功能块配置

新建一个program，改名为master.st,定义变量和功能块如下：

Name	Data Type	Scope
MBMOpen_xx	MBMOpen	local
MBMaster_xx	MBMaster	local
MBMCmd_xx	MBMCmd	local
MBMClose_xx	MBMClose	local
S1	bool	local
S2	bool	local

打开init.st，初始化并配置MBMOpen_xx()功能块

PROGRAM _INIT
	(* Insert code here *)
	S1:=0;
	S2:=1;

	EventPV1 := 1;
	EventPV2 := 1;
	EventPV3 := 1;
	EventPV4 := 1;

	LocalPV1[0] := 0;
	LocalPV1[1] := 0;
	LocalPV1[2] := 0;
	LocalPV1[3] := 0;
	LocalPV1[4] := 0;

	LocalPV2[0] := 0;
	LocalPV2[1] := 0;
	LocalPV2[2] := 0;


	LocalPV3[0] := 0;
	LocalPV3[1] := 0;
	LocalPV3[2] := 0;
	LocalPV3[3] := 0;
	LocalPV3[4] := 0;

	LocalPV4[0] := 0;
	LocalPV4[1] := 0;
	LocalPV4[2] := 0;
	LocalPV4[3] := 0;
	LocalPV4[4] := 0;	

	MBMOpen_xx.enable:=1;
	MBMOpen_xx.pDevice:=ADR('IF6.ST4.IF1');
	MBMOpen_xx.pMode:=ADR('/PHY=RS485 /PA=E /DB=8 /SB=1 /BD=19200');
	MBMOpen_xx.pConfig:=ADR('dataobject');
	MBMOpen_xx.timeout:=2000;
	MBMOpen_xx.ascii:=0;
	MBMOpen_xx();	 
END_PROGRAM

注：

1. MBMOpen_xx.pDevice:=ADR('IF6.ST4.IF1')：IF6.ST4.IF1是通讯模块的接口名称。接口名称可以在Physical View里面查到。我用的通讯模块是cs1030,可以看到名称为：IF6.ST4.IF1

   

2. MBMOpen_xx.pMode:=ADR('/PHY=RS485 /PA=E /DB=8 /SB=1 /BD=19200'):设置通讯模式为RS485，偶校验，数据位为8为，1个停止位，波特率为19200.

3. MBMOpen_xx.pConfig:=ADR('dataobject')：数据块的名称，即前面定义的dataobject

打开Cyclic.st，配置MBMaster_xx，MBMCmd_xx，MBMClose_xx等功能块。

PROGRAM _CYCLIC
	(* Insert code here *)
	(*EventPV1:=1;
	EventPV2:=1;*)
	EventPV1 := 1;
	EventPV3 := 1;

	IF(S1=0)THEN
		MBMaster_xx.enable:=1;
		MBMaster_xx.ident:=MBMOpen_xx.ident;
		MBMaster_xx();
	ELSE
		MBMCmd_xx.enable:=1;
		MBMCmd_xx.ident:=MBMOpen_xx.ident;
		MBMCmd_xx.mfc:=1;
		MBMCmd_xx.node:=1;
		MBMCmd_xx.data:=ADR(LocalPV1);
		MBMCmd_xx.offset:=0;
		MBMCmd_xx.len:=4;
		MBMCmd_xx();
	END_IF
	IF(S2=0)THEN
		MBMClose_xx.enable:=1;
		MBMClose_xx.ident:=MBMOpen_xx.ident;
		MBMClose_xx();
	END_IF
END_PROGRAM

5.调试

a.程序编写完成后，即可编译下载到PLC中运行，打开电脑上Modbus Slave软件。

注意工具栏上有connect和disconcert的图标，第一次使用不要直接点击connect的图标连接，因为我们需要先配置模式，我曾经在这里犯过错误，直接按照默认的模式connect，结果死活连接不成功，在这里纠结了好久。这种低级错误实在是不该犯，浪费时间。

b.点击connection->connect进入connection配置界面

选择相应的串口(在设备管理器中查看，此处为port6)

设置波特率为：19200

数据位：8位

校验：偶校验（之前连接不成功的原因就是校验方式选为了NONE）

停止位：1位

mode：RTU

设置完成后，点击OK即可连上。

c.从站定义

点击setup->slave definition进入从站定义界面

salve：输入1，这是从站站点号

Function：选择要操作的寄存器

代码	寄存器
01	coil status
02	input status
03	holding register
04	input register

adddress：首地址

length：长度
在这里我们先将做如下设置

salve：1

Function：03 holding register

Address：1

Length：10

d.通讯检测

在AS中打开watch窗口(CTRL+M).添加变量EventPV1_{EventPV4，MBMOpen(),MBMCmd(),MBMClose(),MBMaster(),LocalPV1}LocalPV4,S1,S2.
在Modbus Slave中双击40001打开Edit Register界面

在value中写1，同时勾选Auto increment，点击OK

在AS的watch窗口将EventPV3的值改为1

可以看到localPV3[0]的值随着salve中40001的值在递增，说明通讯正常。

6.利用串口调试助手分析报文。

在调试过程中，如果碰到问题，可以先用串口助手先测试下PLC指令发送是否正常.具体操作如下：

打开串口调试助手，设置模式与程序中的模式相同。

分析一下接收到的报文，01 03 00 00 00 05 85 C9，由前面的说明可以知道：

"EventPV3 ", 03, $01, "LocalPV3 ", 0000, 0005

当EventPV3设置为true的时候，PLC应该向salve读取holding register0000到0004的值并存入LocalPV3当中，因此plc向salve发送的报文应该为010300000005+CRC校验和，前面的部分都能对上，经过计算，CRC校验和也能对上。说明报文发送没有问题。

CRC校验和计算器