西门子、三菱、欧姆龙等PLC不编写程序实现ModbusTCP从站功能的案例

本文介绍了一种使用IGT-SER智能网关将各种PLC协议转换为Modbus协议的方法,无需PLC编程,仅需配置网关软件即可实现。详细展示了如何设置PLC寄存器与Modbus地址的对应关系,并提供了ModbusTCP数据存入数据库的具体应用案例。

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        案例所使用的IGT-SER智能网关可将几乎所有PLC的协议转成Modbus协议,不用PLC编程,只需通过网关的配置软件设置一下PLC寄存器地址与Modbus地址的对应关系即可;更详细的应用案例    ModbusTCP对接数据库

        首先,要确认一下ModbusTCP与PLC的地址对应关系,如下图,按照这些设置,已经PLC的所有寄存器与Modbus地址关联上了;

        按照上图,设置完成PLC寄存器与Modbus地址的对应关系,6位MODBUS地址对应如下:

        VB0对应400001, VB1对应400002,VB2对应400003 ......

        VW0对应400001~400002, VW2对应400003~400004,VW4对应400005~400006 ......

        VD0对应400001~400004, VD4对应400005~4000008,VD8对应400009~400012 ......

        MB0对应300001, MB1对应300002,MB2对应300003 ......

        MW0对应300001~300002, MW2对应300003~300004,MW4对应300005~300006 ......

        MD0对应300001~300004, MD4对应300005~300008,MD8对应300009~300012 ......

        I0.0对应100001,  I0.1对应100002,I0.2对应100003 ......

        Q0.0对应000001, Q0.1对应000002,Q0.2对应000003 ......

        M0.0对应010001,  M0.1对应010002,M0.2对应010003 ......

        然后确认一下,网关的IP地址,网关端口等参数,如下图:

        最后确认一下IP地址,选择通讯端口(网口或串口),将设置下载到网关,重启即可用ModScan32测试:

        按照上图Modbus地址表,5位MODBUS地址对应如下:

        VB0对应HR0, VB1对应HR1,VB2对应HR2 ......

        VW0对应HR0, VW2对应HR2,VW4对应HR4 ......

        VD0对应HR0, VD4对应HR4,VD8对应HR8 ......

        MB0对应IR0, MB1对应IR1,MB2对应IR2 ......

        MW0对应IR0, MW2对应IR2,MW4对应IR4 ......

        MD0对应IR0, MD4对应IR4,MD8对应IR8 ......

        I0.0对应DI0,  I0.1对应DI1,I0.2对应DI2 ......

        Q0.0对应DQ0, Q0.1对应DQ1,Q0.2对应DQ2 ......

        M0.0对应DQ10000,  M0.1对应DQ10001,M0.2对应DQ10002 ......

        网关支持欧姆龙、三菱、MicroLogix等PLC,网口、串口都可转成ModbusTCP从站;相关资料下载

<think>好的,我现在需要帮用户解决关于PLC通过Modbus采集传感器信号轮询方式的程序编写问题。首先,我得理解用户的需求。他们可能在使用PLC通过Modbus协议与多个传感器通信,需要编写轮询程序来依次采集数据。用户可能是工程师或技术人员,需要具体的编程指导。 接下来,我需要考虑Modbus轮询的基本原理。轮询通常是指主PLC)依次向各个从(传感器)发送请求,等待响应后再继续下一个。这样能避免通信冲突,但可能影响速度,所以轮询顺序和时间间隔的设计很重要。 然后,我需要确定用户使用的PLC品牌,比如西门子三菱欧姆龙同品牌的编程软件和指令可能同。假设用户没有指定,可能需要给出通用思路,或者以常见的品牌为例,比如西门子S7-1200使用TIA Portal。 接下来,程序结构方面,可能需要状态机控制,每个状态对应同的从查询。比如初始化后,按顺序发送读取命令,等待响应,处理数据,再切换到下一个从。需要考虑超时处理,避免某个传感器无响应导致整个系统卡住。 还需要考虑Modbus功能码,比如03读保持寄存器,用户可能需要配置每个传感器的寄存器地址和数据长度。此外,轮询周期和每个传感器的轮询时间需要合理设置,确保实时性。 可能还需要错误处理机制,比如重试次数,记录故障传感器,保证其他设备正常采集。此外,数据存储和处理部分,采集后的数据如何存储或传输到上位机。 最后,给出一个示例程序结构,使用梯形图或结构化文本,说明各个步骤的实现方法,并提醒用户根据实际硬件和协议调整参数。需要确保语言清晰,步骤详细,方便用户理解和应用。</think>PLC通过Modbus轮询采集传感器信号的程序编写(以西门子S7-1200为例): 一、编程前准备 1. 硬件配置: - 确认PLC支持Modbus RTU/TCP - 配置RS485模块(如CM 1241 RS485) - 设置从地址(1-247) 2. 通信参数设置: ```pascal BaudRate := 9600; // 波特率 Parity := 0; // 校验位(0-无,1-奇,2-偶) DataBits := 8; // 数据位 StopBits := 1; // 停止位 ``` 二、轮询程序结构(状态机实现) 1. 程序变量声明: ```pascal VAR mbMaster_Status : Int; // Modbus状态 CurrentSlave : Int := 1; // 当前轮询从号 PollingTimer : TON; // 轮询定时器 ResponseTimeout : TON; // 响应超时 RetryCounter : Int := 0; // 重试计数器 DataBuffer : Array[1..10] of Word; // 数据存储区 END_VAR ``` 2. 主程序逻辑: ```pascal CASE State OF 0: // 初始化 IF NOT "Modbus_Initialized" THEN MB_MASTER_DB( REQ := TRUE, MB_ADDR := CurrentSlave, MODE := 0, // 0-读取保持寄存器 DATA_ADDR := 40001, // 起始地址 DATA_LEN := 5, // 读取5个寄存器 DATA_PTR := @DataBuffer); State := 10; END_IF; 10: // 发送请求 IF "Modbus_Done" THEN State := 20; ResponseTimeout(IN:=TRUE, PT:=T#2S); // 设置2秒超时 ELSIF "Modbus_Error" THEN RetryCounter := RetryCounter + 1; IF RetryCounter >= 3 THEN // 记录错误日志 CurrentSlave := CurrentSlave + 1; RetryCounter := 0; State := 0; END_IF; END_IF; 20: // 等待响应 IF ResponseTimeout.Q THEN // 超时处理 RetryCounter := RetryCounter + 1; State := 10; ELSIF "Modbus_Data_Ready" THEN // 处理接收数据 ProcessData(DataBuffer); CurrentSlave := CurrentSlave + 1; IF CurrentSlave > 10 THEN // 假设10个从 CurrentSlave := 1; END_IF; PollingTimer(IN:=TRUE, PT:=T#500MS); // 设置500ms轮询间隔 State := 30; END_IF; 30: // 轮询间隔等待 IF PollingTimer.Q THEN State := 0; END_IF; END_CASE; ``` 三、关键注意事项 1. 时序控制: - 每个从轮询间隔建议 ≥ (传输时间 × 2 + 100ms) - 典型参数:9600bps时每个字节需要1ms 2. 错误处理机制: ```pascal IF "Modbus_Error" THEN CASE "Error_Code" OF 1: // 非法功能码 2: // 非法数据地址 3: // 非法数据值 4: // 从设备故障 ELSE // 其他错误处理 END_CASE; END_IF; ``` 3. 性能优化技巧: - 采用分块轮询:将重要传感器分配更高优先级 - 使用异步通信:多个请求管道化处理 - 缓存机制:对非关键数据可降低采样频率 四、扩展功能实现 1. 动态配置表: ```pascal TYPE SlaveConfig : STRUCT SlaveID : Int; StartAddress : DInt; DataLength : Int; UpdateInterval : TIME; END_STRUCT; END_TYPE VAR ConfigTable : ARRAY[1..MAX_SLAVES] OF SlaveConfig; END_VAR ``` 2. 自动重连机制: ```pascal IF CommunicationFailure THEN // 复位通信模块 "Reset_Comm_Module" := TRUE; DELAY(T#5S); // 重新初始化 State := 0; END_IF; ``` 建议实际编程时: 1. 使用厂商提供的Modbus库函数(如西门子的MB_MASTER) 2. 配置硬件中断处理紧急信号 3. 添加看门狗定时器防止程序死循环 4. 对关键数据实施CRC校验 5. 通过HMI实现参数在线修改功能 PLC品牌的实现差异: - 三菱FX系列:使用RS指令 - 欧姆龙CP1E:使用TXD/RXD指令 - AB CompactLogix:使用MSG指令 实际应用时应根据具体传感器协议手册调整寄存器地址和数据类型。
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