Modbus RTU通訊協(xié)議在流漿箱控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

4 上位機與PLC通訊的具體實現(xiàn)

　　作為Modbus主機的上位機通過Modbus通信協(xié)議可以訪問從機ABB AC31 50系列PLC里所有類型的輸入、輸出、內(nèi)部及常量數(shù)據(jù)。但是為使上位機更高效地讀取PLC中的數(shù)據(jù)，需要將要讀取的數(shù)據(jù)合理安排，這里我們將上位機需要訪問的所有輸入、輸出、內(nèi)部字或位數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換都在PLC中以一定順序按地址連續(xù)地存放在內(nèi)部字存儲區(qū)中，以便上位機每次只用一條讀請求命令讀取此塊內(nèi)部字存儲區(qū)，即可獲取所需的全部PLC數(shù)據(jù)。這樣可以顯著的提高通訊效率，同時簡化上位機程序。我們將讀請求命令存在 QueryData數(shù)組中，如下：
　　Dim QueryData（1 to 8）As Byte
　　QueryData（1） = （H1） ‘PLC地址為1
　　QueryData（2） = （H3） ‘功能碼為3，讀取n個數(shù)據(jù)
　　QueryData（3） = （H2E） ‘數(shù)據(jù)地址為2E60
　　QueryData（4） = （H60）
　　QueryData（5） = （H0） ‘數(shù)據(jù)個數(shù)為81個
　　QueryData（6） = （H51）
　　QueryData（7） = （H8D） ‘校驗碼
　　QueryData（8） = （H0）

　　將QueryData數(shù)組通過MSComm控件發(fā)送給PLC,這樣PLC就會將其所需的全部數(shù)據(jù)（從PLC地址2E60開始到2EB0結(jié)束的81個地址連續(xù)的數(shù)據(jù)）一次返回給上位機。

　　由于Modbus協(xié)議采用主從應(yīng)答方式,即上位機程序中需要定時或循環(huán)發(fā)送讀取PLC數(shù)據(jù)的讀寫請求命令，而PLC對收到的每一條請求命令按協(xié)議規(guī)則進行回應(yīng)。如此一應(yīng)一答循環(huán)往復實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制命令的發(fā)送。同時為了避免讀寫沖突，要控制每兩條請求命令發(fā)送的時間間隔。下面這段程序簡單的說明了讀、寫命令發(fā)送是如何控制的：
　　While （1）
　　DoEvents
　　If bNeedToWriteNewData Then
　　‘寫命令
　　MSComm1.Output =SetData
　　TimeDelay （100） ‘延時100毫秒
　　ReceiveData = MSComm1.Input
　　bNeedSendNewData = False
　　Else
　　‘讀命令
　　MSComm1.Output = QueryData
　　TimeDelay （100） ‘延時100毫秒
　　ReceiveData = MSComm1.Input
　　buf = ReceiveData
　　‘處理、轉(zhuǎn)換
　　Call PrecessPLCData（buf）
　　End If
　　Wend

　　實際應(yīng)用中采用定時讀寫的方式，流程如圖2所示。上位機將處理、轉(zhuǎn)換過的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，并以動態(tài)趨勢和歷史趨勢的形式顯示出來，同時提供報警指示。所有關(guān)鍵參數(shù)都要獲得相應(yīng)權(quán)限后方可從上位機寫入PLC。

　　上位機使用Windows2000操作系統(tǒng)，監(jiān)控程序用VB6.0編寫，這樣可以保證上位機穩(wěn)定的運行，監(jiān)控程序通過串口從 ABB AC31 PLC可獲得各現(xiàn)場過程值和參數(shù)，也可隨時根據(jù)工藝要求對PLC中的參數(shù)進行更改設(shè)置，從而對生產(chǎn)過程實施有效控制，在更改車速時，系統(tǒng)會自動更改總壓設(shè)定值，使?jié){網(wǎng)速比滿足條件。同時對各種可能出現(xiàn)的故障給出了在線幫助和排查方法，極大的方便了操作工的使用和維護。

5 總結(jié)

　　本控制系統(tǒng)在某紙廠五萬噸生產(chǎn)線中已成功使用，現(xiàn)場運行穩(wěn)定，壓力、液位曲線非常平穩(wěn)，控制效果和通訊速度方面令人滿意，已順利通過驗收，也為抄造高品質(zhì)的紙張?zhí)峁┝擞辛Φ谋Ｕ?。Modbus通訊協(xié)議以其格式簡單、編程容易、傳輸距離遠、通訊可靠、通訊速率高、設(shè)備間連接成本低等優(yōu)點使得它將能得到更廣泛的應(yīng)用。