手把手帶小白做MODBUS通訊實驗

我們做程序庫封裝的基本要義是高內(nèi)聚低耦合， 而評價低耦合的終極體現(xiàn)則是使用實現(xiàn)過程的優(yōu)雅程度。

換大白話說便是，即便一個啥都不懂的小白，經(jīng)過簡單的輔導(dǎo)，就可以實現(xiàn)應(yīng)用。具備應(yīng)用到工程現(xiàn)場中的能力。而至于原理不懂， 無所謂。能獨立先把工作任務(wù)完成了最重要。這就是優(yōu)雅。

我曾經(jīng)發(fā)布了《0601 【萬泉河】優(yōu)雅的80個MODBUS通訊的變頻器例子》，并將例子有償或無償分發(fā)給了部分感興趣的學(xué)員。

然而發(fā)現(xiàn)，其實MODBUS通訊的技能， 并不是工控行業(yè)必備。有一些做非標設(shè)備的學(xué)員，各種軸類，張力控制應(yīng)用等非常嫻熟，然而十幾年工作經(jīng)驗，都有可能沒用過MODBUS通訊。因為實在用不到。

而有用過的學(xué)員， 經(jīng)驗也非常少?？赡芤簿陀羞^一次兩次跟MODBUS儀表的通訊經(jīng)驗，所帶的站點也不過是1-2臺。所以80的例子就對他們來說有些上頭。有學(xué)員來參加會議從飛機場見面后，就開始反復(fù)問我程序塊中的SUBNET接口是什么。反復(fù)解釋都不能理解。主要是他們的工程應(yīng)用中沒有機會遇到我們一個CPU下動輒幾百臺RTU需要控制的情況。

所以， 直到做相關(guān)行業(yè)的學(xué)員，在會上做了應(yīng)用分享之后，疑惑才稍微打消。

然后，我在會上就許諾大家，我會做一個小白教程，帶大家學(xué)會使用這套GML庫的方法。所以本文另一個題目可以叫做: GML 庫函數(shù)使用方法。

需要的設(shè)備：

1，一臺CPU1214。

2，一臺電腦。

即，我們可以在只有一臺電腦+一臺CPU的情況下，就完成MODBUS通訊實驗學(xué)習(xí)。當然，也有可能不使用實體的CPU硬件，只用一臺電腦，電腦上用PLCSIM的某個版本也可以實現(xiàn)。但我因為有這個CPU硬件，而電腦上跑不起來更高性能的PLCSIM，所以就沒做這方面的測試驗證。歡迎有讀者參照本文做完實驗后，可以再嘗試在PLCSIM中驗證實現(xiàn)。然后把是否可行的結(jié)果告訴我。

電腦上需要的軟件：

1，TIA PORTAL V17

2，MODSCAN

3，MODSIM

以下是實驗的具體步驟：

步驟1：

PORTAL軟件中打開80變頻器程序，檢查CPU的IP:169.254.1.100

則設(shè)置電腦的網(wǎng)卡的IP為同網(wǎng)段，比如169.254.1.13。

步驟2：

打開程序中的NM_ACS500 (FB32)，看到程序中讀取變頻器的頻率和電流分別在4005和4006 。那么我們知道了，如果相應(yīng)的地址有數(shù)據(jù)了，并且通訊成功了，PLC程序監(jiān)控中就會有數(shù)值。

當然，這部分工作是倒敘的，是在已經(jīng)有現(xiàn)成的設(shè)備塊的情況下。而實際應(yīng)用中，你應(yīng)該根據(jù)所要通訊的設(shè)備的數(shù)據(jù)表來編寫相應(yīng)設(shè)備的控制程序。

步驟3：

運行MODSIM，打開MODBUS TCP通訊，并將40005和40006設(shè)置為數(shù)值自動增長。這里的device ID為1， 代表站地址為1，也可以再新開一個窗口，地址為2，則模擬了地址=2的站。

步驟4：

運行MODSCAN來檢查從站通訊，設(shè)置通訊目標的IP為本機IP，或者127.0.0.1

然后可以讀取到數(shù)值。然后MODSCAN可以關(guān)閉不再運行。

步驟5：

PLC程序中打開FB36:MTCP_X7v4

程序段3中IP4=13，即電腦的IP。這里是SUBNET=101，如果有更多的網(wǎng)絡(luò)總線，可以為102，103等等。這個塊里最多做了7條線。每條線對應(yīng)了不同的IP。而工程應(yīng)用中，同事們已經(jīng)最多做到了10條，都是在這里簡單復(fù)制增加。

步驟6

設(shè)備塊（變頻器）的實例化調(diào)用中，檢查調(diào)用的SUBNET和站地址對應(yīng)正確。

我前面給的例子的版本中，忘記了這里的MODBUS TCP通訊的SUBNET是從101開始的，因為原本做的是MODBUS RTU，定義在100以下，是另外一個程序塊中實現(xiàn)的。那個時候大量使用的CP ptp模塊來實現(xiàn)和RTU的通訊，后來增加了MODBUS TCP網(wǎng)關(guān)的方式，庫函數(shù)中就做了2種方式兼容，再后來基本不再使用PTP模塊，而是統(tǒng)一都用網(wǎng)關(guān)來轉(zhuǎn)換，就把舊的模塊刪掉了，而SUBNET的定義還沒變。

程序修改下載之后，CPU切換到運行，自動就通訊上了，ABB01站的頻率和電流的數(shù)據(jù)已經(jīng)有數(shù)值了。

而再MODSIM中增加站號2和3的數(shù)據(jù)模擬，相應(yīng)的站的數(shù)據(jù)也會通訊成功讀上來。

更進一步，如果增加一臺電腦，比如運行虛擬機，通過不同的IP中運行MODSIM的數(shù)據(jù)仿真，也可以實現(xiàn)更多SUBNET總線的數(shù)據(jù)通訊。

這些都是可以直接通過組態(tài)和簡單設(shè)置數(shù)據(jù)實現(xiàn)的。

而實現(xiàn)之后發(fā)現(xiàn)，對MODBUS通訊的機理特別是輪詢部分絲毫沒有涉及，有多少個站就平行調(diào)用多少個站的實例。就像PROFINET 的PN站點一樣簡單。

對MODBUS通訊需要做輪詢這一點， 其實只有西門子和三菱等老牌PLC系統(tǒng)里面才需要做。而對于新的CODESYE等環(huán)境的平臺， 子站都是組態(tài)之后就可以直接通訊的，與ETHERCAT, PROFINET并沒有多少區(qū)別。這應(yīng)該也是一大半同行對輪詢不太感興趣的原因。因為他們根本用不到??！

所以倒過來看， 掌握所謂的輪詢的技能也并不是行業(yè)必備的必殺技。你完全可以不選用這些產(chǎn)品， 以繞過這些難點嘛！比如頂多可以花點錢買個貴一點的PN/MODBUS網(wǎng)關(guān)，也可以省掉這些工作量。而實際上，我們開發(fā)這一套庫函數(shù)，也只是因為以前的方案選用的專用的網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品太貴，工程中反復(fù)用到，花費有點多，出于要省一點成本的目的，而另外花出了幾個月的時間做的庫。

最后對那些白嫖不到卻強烈要求開源的同行說一下， 所謂的開源，是建立在各方水平級別相等的基礎(chǔ)上的。至少對方開放源代碼的代碼，自己要能看得懂，理念方法要能認同，要有共同的價值觀。最好還要能對方開源的內(nèi)容有改進有貢獻，這種開源才有意義。否則都算不上真正意義的開源。開源從來不是單向輸出，也更不是什么道德楷模。

我近幾年專門制作了不少例子的源代碼供同行學(xué)習(xí)提高。比如80系列的一些例子，80模擬量的標準答案等，然而收效并不太好，大多數(shù)的同行表示從中學(xué)到了技能。然而也有不少的聲音認為我做的太簡單而借此反而嘲笑攻擊我。甚至有人在我的帖子下面回復(fù)：看到有人罵你我就放心了。

我不知道他放的什么心。我唯一可以讓他， 以及讓所有同行放心一點的是，只要有一個這樣謾罵的聲音在，我就不會免費開源。毫無價值，毫無意義。我沒有必要去討好這樣的價值觀的同行。

審核編輯：湯梓紅