朱 霖,邵振榮,曹鎮游
(揚力集團股份有限公司,江蘇 揚州 225000)
Modbus 通信協議由Modicon 公司(現已為施耐德公司并購,成為其旗下子品牌)于1979 年發明的,是全球最早用于工業現場的總線規約。由于其免費公開發行,使用該協議的廠家無需繳納任何費用,Modbus 通信協議采用的是主從通信模式(即Master/Slave 通信模式),其在分散控制方面應用極其廣泛,從而使得Modbus 協議在全球得到了廣泛的應用。
Modbus 協議是應用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協議,控制器相互之間、控制器經由網絡(例如以太網)和其他設備之間可以通信。它已經成為一通用工業標準。有了它,不同廠商生產的控制設備可以連成工業網絡,進行集中監控,它覆蓋了使用TCP/IP 協議的“Intranet”和“Internet”環境中MODBUS 報文的用途。協議的最通用用途是為諸如PLC,I/O 模塊,以及連接其他簡單域總線或I/O 模塊的網關服務的。
本文介紹的基于Modbus TCP 協議的AB 控制器和昆侖通態觸摸屏的通訊方式主要通過AB 品牌Micro850 2080-LC50-48QWB 控制器(如圖1 所示)和昆侖通態觸模屏TPC7062Ti(如圖2 所示)進行試驗。

圖1 Micro850 2080-LC50-48QWB 控制器

圖2 昆侖通態TPC7062Ti 觸摸屏
Micro850 可編程邏輯控制器系統適用于需要靈活通信和更強I/O 功能的獨立設備控制應用。這些控制器支持最多132 個I/O 點,同時提供高性能I/O、中斷和PTO 運動控制以及嵌入式以太網和2085 擴展I/O。控制器支持USB 編程端口、非隔離串口(用于RS-232 和RS-485 通信)和以太網接口,其中Ether-Net/IPTM 可 用 于 Connected Components WorkbenchTM 編程、RTU 應用、連接人機界面,可通過客戶端報文方式連接變頻驅動器,并采用符號尋址與其他控制器進行通信。
昆侖通態TPC7062Ti 觸摸屏是一套以先進的Cortex-A8 CPU 為核心(主頻600MHz)的高性能嵌入式一體化觸摸屏。該產品設計采用了7 英寸高亮度TFT 液晶顯示屏(分辨率800×480),四線電阻式觸摸屏(分辨率4096×4096)。同時還預裝了MCGS 嵌入式組態軟件(運行版),具備強大的圖像顯示和數據處理功能,支持RS232,RS485,以太網等通訊。
Micro820/Micro850 自帶以太網口,支持Modbus TCP 協議。目前步科、威綸、昆侖通態帶以太網的屏都支持Modbus TCP 協議,都可以通過以太網與PLC通訊。具體操作敘述如下。
如圖3 所示,在PLC 編程軟件設置CCW IP 地址:192.168.0.2,子網掩碼:255.255.255.0。

圖3 Micro850 控制器IP 地址設置
參照Modbus 映射地址設置規范,將I/O 變量表的輸出點地址映射到0 區,PLC 輸入點地址映射到1區,內部寄存器地址映射到0 區,掉電保持型寄存器映射到4 區,映射設置如圖4 所示。

圖4 Micro850 控制器I/O 變量表Modbus 映射地址設置
打開昆侖通態MCGS 組態軟件,在設備窗口內添加通用ICPIP 父設備0,如圖5 所示在基本屬性菜單內設置好和PC 端通訊的IP 地址,本地IP:192.168.0.1,本地端口號:3000,遠程IP:192.168.0.2,遠程端口號:502。

圖5 MCGS 組態軟件TCP 通訊地址設置
在MCGS 組態軟件設備窗口TCP/IP 父設備協議下添加莫迪康ModbusTCP 協議驅動,雙擊點開地址分配表,如圖6 所示將PLC 內對應的Modbus 映射地址一一對應分配,完成后點擊確認。

圖6 MCGS 組態軟件ModbusTCP 映射地址分配
接好電源,將PLC 和觸摸屏的IP 設置和程序分別傳入PLC 和觸摸屏,PLC 和觸摸屏使用網線連接好以太網通訊接口,如圖7 所示觸摸屏內顯示PLC端I/O 顯示狀態,通訊測試完成。

圖7 觸摸屏I/O 狀態顯示畫面
通過本文介紹的通訊設置可以完成基于ModbusTCP 協議的AB Micro850 可編程控制器和昆侖通態TPC7062Ti 觸摸屏之間的以太網通訊,且此方法可用于相同通訊協議的其他品牌電氣元件之間的通訊,經實際使用測試此通訊協議具有穩定、可靠、傳輸速度快等特點。