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AB PLC与MODBUS网络的通信
介绍了应用3100/3150-MCM模块实现AB PLC与MODBUS网络通讯的方法,该方法使用MODBUS协议,通过开发AB PLC的应用程序,从而实现主从结构网络通信。 关键词:3100/3150-MCM模块,AB PLC,MODBUS,主从通信 
目前的工业控制现场大量使用了PLC和各种智能仪表用于生产过程控制。随着控制规模的扩大和控制功能的复杂化,常需要多台PLC及一定数量的外设仪表组成一个控制系统。 MODBUS是美国MODICON公司制订的一种串行传输协议,可实现主从命令响应型通信。作为一种工业通信和分布式控制系统协议,已经得到多家公司的PLC和智能仪表支持。 A-B公司(Allen-Bradley)是美国生产可编程控制器的主要厂家之一,具有先进的通信和数据处理功能。在水处理行业中,使用大量的可编程控制器用于生产过程控制,其中A-B公司的PLC占了相当的比重。 由于不同硬件厂商支持不同的工业通信和分布式控制系统协议,要实现AB PLC与MODBUS仪表组成控制网络,实现设备的连网,就存在着互相通信协议转换问题。 3100/3150-MCM模块是PROSOFT TECHNOLOGY公司推出的在AB PLC通用框架上安装的MODBUS通信接口模块。该模块可以实现AB PLC与MODBUS现场设备之间的通信,从而使AB PLC通信能力得到增强,灵活实现AB PLC与MODBUS网络的互连,完成复杂的控制要求

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2.MCM模块与MODBUS的硬件连接 MCM模块使用的是与RS232C兼容的标准通讯接口,但在实际应用中由于要实现多点通信,所以采用RS485方式。图3是3150-MCM模块9芯串行口与MODBUS的连接图
3. MCM模块的缓冲区管理 PLC与MCM模块之间是通过模块输入、输出映像文件进行数据传送。PLC写数据时,将数据写入输出映像文件,然后3100/3150-MCM通信模块把数据映射
第 7 页 共 10 页 到相应的缓冲区位置上;PLC读数据时,根据映射地址,从输入映像文件中读取模块缓冲区中对应地址的数据。映像文件的数据传送单位为一个50字节的数据块,PLC必须循环地一次传送一个数据块。 MCM把缓冲区按数据传送的单位大小,分为若干个块,并一一标号,用块号对应起来,并且划分为三个区,分别用于数据、指令、参数设置。数据存储区从0块号开始,结束于79块号,中间有4000个字节的空间,用于存储接收的数据和发送的数据,是主机、从机交换数据的场所;指令存储区从第80块至第99块,共1000个字节,用于存储主机模式下,模块的功能指令表,每次扫描,顺序按功能指令列表向从机发出请求帧;第255块号前40个字节则专门定义为模块设置参数存储区,用于初始化模块。 在通信过程中,首先要对主机进行初始化,即对第255块号对应的缓冲区内容进行参数配置,主要是定义通信端口的设置,模块缓冲区的详细划分。设置的有以下参数
〈1〉 定义MCM通信模块两个独立的通讯接口设置。包括:选择主机模式或者从机模式、定义字符奇偶校验、停止位的个数,传输的波特率,响应延时等参数。 
〈2〉 定义模块的缓冲区中存储接收数据的数据存储区。包括:接收数据存储区的起始块号,存储区的连续块数。 
〈3〉 定义模块的缓冲区中存储发送数据的数据存储区。包括:发送数据存储区的起始块号,存储区的连续块数。 〈4〉 定义模块的缓冲区中指令存储区。由于指令存储区固定从80号数据块开始,所以只需指定存储区的块数。 
4.MCM模块的功能指令设置 
第 8 页 共 10 页 MCM模块处于主机模式下时,功能指令列表存放在模块缓冲区中的指令存储区。主机向从机发出请求时,模块从指令存储区逐条读出功能指令,并按照MODBUS请求帧格式发送数据。 指令存储区中每条功能指令的具体内容如下: 
1 模块通信端口选择 
2 从机的站地址。从机在接收数据时将本站编址的值与收到的站地址比较,以此判定信息是否是发给本站的。而主机在接收时则将收到的站地址与发送的站地址比较,以判断是否是正确的从机响应 
3 指令的功能编码 
4 源地址。即主机要发送或接收的数据在缓冲区中的起始数据地址 5 数据长度。即主机要发送或接收的数据的字节数 6 目的地址。即从机要接收或响应的数据的寄存器地址 7 数据的类型。用于标示读、写的数据是双字节的浮点数还是单字节的整数 8 轮询时间 如果主机希望在1号通讯接口读取2号Sepam2000从机中寄存器 0805h-080Ah的内容并存放到模块缓冲区第50个字节开始的连续6
个字节中,功能指令内容如下: 端口号 从机 地址 功能 编码 源地址 数据 长度 目的地址 类型 时间 1 2 3 50 6 0805 0 0 
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5.AB PLC通讯程序的开发 程序执行时,在第一个扫描周期,都必须设置MCM的状态,即初始化MCM模块。 通信程序中,PLC在输入、输出映像文件中为MCM缓冲区设置当前以及后续读写指针,分别指向当前MCM缓冲区数据块号,后续缓冲区数据块号。若MCM处于数据传送允许状态,即 I1:1/0 = 1 , O0:1/0 = 0时,PLC判别当前读写指针,调用相应读写逻辑指令。如果指针指向接收数据的数据存储区,则PLC从MCM模块中接收数据;如果指针指向发送数据的数据存储区,则PLC向MCM模块发送数据;如果指针指向指令存储区,则PLC向MCM模块传送功能指令。每次执行一个数据块的传送,并在传送后,把后续读写指针覆盖当前读写指针,从而在下个扫描周期进行下一个数据块的传送。PLC自动周期性扫描,按照编定的功能指令向从机的输入/输出数据进行发送/接收,以满足数据传输的要求。 根据PLC的逻辑指令及MCM的通信原理,画出了图4所示的主机通信程序结构框图。 
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五. 结束语 经过现场调试,实现了1台AB PLC与13台SEPAM2000组成的MODBUS网络连接。实际应用证明,这种方式组成的系统结构简单,应用方便,能满足复杂的控制需要。
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