Modbus現場(chǎng)總線(xiàn)及應用實(shí)例

　　Modbus是Modicon公司為該公司生產(chǎn)的PLC設計的一種通信協(xié)議，從其功能上看，可以 認為是一種現場(chǎng)總線(xiàn)。它通過(guò)24種總線(xiàn)命令實(shí)現PLC與外界的信息交換。具有Modbus接口的PLC可以很方便地進(jìn)行組態(tài)。

　　2. Modbus通信協(xié)議

　　Modbus協(xié)議最初由Modicon公司開(kāi)發(fā)出來(lái)，在1979年末，該公司成為施耐德自動(dòng)化部門(mén) 的一部分，現在Modbus已經(jīng)是工業(yè)領(lǐng)域全球最流行的協(xié)議。此協(xié)議支持傳統的RS232、RS422、RS485和以太網(wǎng)設備。許多工業(yè)設備，包括P町、DCS、智能儀表等都在使用Modbus 協(xié)議作為它們之間通信的標準。有了它，不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的控制設備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )，進(jìn)行集中監控。

　　Modbus協(xié)議包括ASCII、RTU、TCP等，并沒(méi)有規定物理層。此協(xié)議定義了控制器能夠 認識和使用的消息結構，而不管它們是經(jīng)過(guò)何種網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行通信的。標準的Modicon控制器使用RS232C實(shí)現串行的Modbuso Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規定了消息、數據的結構、命令和應答的方式，數據通信采用M aserlSlave方式， Master端發(fā)出數據請求消息， Slave端接收到正確消息后就可以發(fā)送數據到Master端以響應請求; Master端也可以直接發(fā)消息修改Slave端的數據，實(shí)現雙向讀寫(xiě)。

　　Modbus協(xié)議需要對數據進(jìn)行校驗，串行協(xié)議中除有奇偶校驗外， ASCII模式采用LRC校 驗， RTU模式采用16位CRC校驗，但TCP模式?jīng)]有額外規定校驗，因為T(mén)CP協(xié)議是一個(gè)面向連接的可靠協(xié)議。另外， Modbus采用主從方式定時(shí)收發(fā)數據，在實(shí)際使用中如果某Slave站點(diǎn)斷開(kāi)后(如故障或關(guān)機)， Master端可以診斷出來(lái)，而當故障修復后，網(wǎng)絡(luò )又可以自動(dòng)接通。因此， Modbus協(xié)議的可靠性較好。

　　3.基于Modbus總線(xiàn)的交頻調這系統設計與實(shí)現

　　系統的組成原理如圖10-3所示，系統選用自帶Modbus總線(xiàn)接口的變頻器，整合PLC、單片機或者PC機作為主站的控制器，可以組建生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)控制系統，發(fā)揮Modbus總線(xiàn)控制和變頻調速的優(yōu)良性能，實(shí)現設備的集中式控制。在總線(xiàn)的兩個(gè)終端需配置120n電阻。掛在總線(xiàn)上的安J1I VS606V7交流變頻器，除了電壓、電流、脈沖輸入和旋鈕控制外，還支持點(diǎn)到點(diǎn)的Modbus協(xié)議通信，其硬件接口采用邸422/485串行方式;軟件接口協(xié)議采用Modbus RTU模式，消息幀中的每個(gè)8Bit字節包含兩個(gè)4Bit的十六進(jìn)制數字字符。

　　圖10-3基于Modbus總線(xiàn)的變頻調速系統