其实很早就想写写关于Modbus的开发历程,但牵扯项目较多,不同语言版本较多,头绪繁杂,一时不知从何写起。最近的医疗项目的通信部分,重新调整为Modbus协议,并且内容几乎涵盖了Modbus的方方面面(Rtu/Tcp,Slave/Client相关开发),所以更坚定了写Modbus信心,今天忙里偷闲,以时间为序,以项目为纲,把Modbus相关开发经历一一道来。
硬件平台:西门子PLC200
操作系统:Win2000/XP
1、 主PLC与PC机的通信
最早主PLC与PC机通信,采用自定义的协议,主PLC中做了一个类似木马的程序来响应PC机下发的读写V变量区的指令。这样就完成了PLC的读写操作。
后来西门子PLC的开发软件进行了升级,提供了Modbus Rtu Slave库,这样只要上位机实现Modbus Rtu Client就可以直接读写PLC变量区了,之后用VB开发了Modbus相应的组件,这样很长一段内,该系统PC与主PLC就采用了Modbus的通信。
前两年开发组态软件,所以西门子PPI协议顺礼成章也就知道了,当然PC与西门子采用PPI协议是最棒的,因为PLC中不需要写一行代码,也无需占用程序和变量空间。所以之后Modbus被放弃了,转而采用了PPI通信协议。
2、 主PLC与从PLC的通信(无线电台通信)
刚开始主PLC与从PLC采用自定义协议,最早在首钢做实验的时候,只有四个从站,并且个数是唯一确定的,所以自定义协议用的很好,效率也很高;但是项目推广后,在其它现场有7个从站的,也有8个,9个的,不确定,并且从站要分组,此外通信传递内容也更多了,不光位置信息、推焦电流、推焦、平煤信号、连锁信号都要传递,最后选择了Modbus协议。
但是使用Modbus有几个问题,第一西门子提供的Modbus Slave不支持广播命令,第二只提供了Modbus Slave程序,从PLC 没有什么问题,但是主PLC却没有Modbus Client程序。
对第一个问题,没有办法,不支持就算了,只要一个个来写。(注:后来的某一天,西门子MicroWIN开发环境突然出bug 了,竟然看到了部分的西门子Modbus Slave源码,我在此基础上实现了可支持广播的Modbus Slave代码)。
对第二个问题,只好老老实实的用西门子 PLC 语句表命令开发Modbus Client,只要实现3号和16号命令就可以了,还好,Modbus Client本身协议不难,难在PLC的运行机制和PC程序不同,PLC是大循环扫描的,等待数据返回时,不能直接等待,否则运行看门狗会超时,总之克服重重困难,终于开发出稳定可靠的Modbus Client程序,直到现在,现场的PLC通信仍采用该方式。
附记:有人会问,为什么没有采用PPI协议,PLC本身就支持主和从协议啊?但太让人遗憾的是,PPI协议通信节奏太快,目前还没有无线电台(普通工业用)可以正常实现PPI协议通信。
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