ABB AC500 CPU 之间ModbusRTU串行通信操作指导

技术资料文档编号:AD210011AC500可升级的控制器灵活的自动化控制系统(1)在实际的系统构建时,请先确认系统组成设备、装置,如使用过程中对额定值、性能留有余量,以及万一发生故障时将危险降到最低的安全电路等。(2)为了安全使用系统,请获取组成系统的各个设备、装置的指南及安装说明书,在确认好包括“安全注意事项”、“安全要点”等内容后再使用。(4)未经ABB公司许可,严禁擅自对本资料的一部分或全部内容进行篡改及(5)本资料的记录内容为测试指导,在应用过程,请根据现场实际情况适当调整,或者咨询ABB技术支持人员。档中的数据都按规定经过检测,必要的修正值包含在下一版本中。(7)本资料的记录内容若有改版,恕不另行通知。content 21.1参考文档 21.2硬件和软件需求 21.3硬件连接 22Modbus从站组态 52.1创建工程 52.2组态Modbus通讯 62.3程序下载 82.4程序监控 3Modbus主站组态 143.1硬件组态 3.1.1创建一个新工程 3.1.2设置Modbus参数 3.2主站程序编制 3.2.1程序库描述 3.2.2Modbus功能代码和地址 3.2.3样例程序功能描述 203.3程序下载及调试 22北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部1技术资料AC500/Issue:01.2012本文档用于指导初学者实现AC500系列CPU之间基于串行接口COM1/2的ModbusRTU通讯。该例程为用于培训目的的简单样例,不可直接用于实际工程设计。NOTICENOTICE用户需具备AC500系列PLC系统、ControIBuiIderPIus、CoDesys编程及Modbus通讯方面的基础知识。NOTICENOTICE如需了解关于ControIBuiIderPIus、CoDesys编程及AC500系列PLC应用方面的更多知识,请查看软件在线帮助。ReferenceDescription1CoDesys帮助手册HardwaresoftwarePM583-ETHV2.1.3(2台)Ps501:V2.1在该工程中,将两个AC500系列CPUPM583-ETH的COM1口相连,分别作为Modbus通讯的主站和从站。PMPM583-ETHPM583-ETHModbus主站Modbus从站北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部2技术资料AC500/Issue:01.2012NOTICENOTICEAC500系列CPU的COM1和COM2相互独立,可同时进行Modbus通讯。两个接口均可作为Modbus的主站或从站。CPU的COM1和COM2口作为modbus通讯的主站和从站时,接口定义如下图所示。每个端口可独立运行,均支持RS485和RS232两种接线方式。COM2口引脚定义如下:TTICE使用RS232方式时,只能连接单台设备,进行点对点通讯。使用RS485方式时,最多可以连接31个从站连接AC500eCo型CPU,只能使用RS485方式两个CPU相互连接时,端子接线如下北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部3技术资料AC500/Issue:01.20121.使用COM1.使用COM1口通讯时,需要在总线两端安装120Ω终端电阻。在总线上的任意站接入极化电阻(COM1内置)2.使用COM2口通讯时,需要接入终端电阻和极化电阻(COM2上均未集成)NOTICE北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部4技术资料AC500/Issue:01.20122Modbus从站组态在本例中,由于使用了带以太网口的CPU,所以需要配置IP地址。使用过程中,如果采用不带以太网口的CPU,可跳过该步骤。在ControlBuilderplus中,配置Cpu的Ip地址:PM583-ETH:61搜索到的设备信息按照搜索到的设备信息按照MAC地址搜索网络上连接的设备操作响应:点击“扫描”,显示搜索到的设备数量操作响应:点击“扫描”,显示搜索到的设备数量点击“发送配置”,显示执行成功与否,如果成功,显示“发送成功”,如果失败,显示错误原因将配置发送给将配置发送给PLC设置新的IP地址北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部5技术资料AC500/Issue:01.2012备IP地址”一节NOTICE设定IP地址时,注意一下几点:NOTICE设定IP地址时,注意一下几点:1.安装PS501的PC机必须设置固定的IP地址2.关闭安装PS501的PC机上的防火墙等拦截工具3.首先确认PLC与PC机硬件连接正常4.点击“发送配置”按钮前,将PLC置于Stop状态5.发送配置时,系统会提示该操作会复位PLC设置,点击确认后,启动发送配置的过程6.修改IP地址后,PLC会自动重新启动,之后新的IP地址才会生效7.一般情况下,不需要勾选强制IP设置右键点击以太网卡COM1一OnIine一Access,点击右键“插入设备”。在弹出的“插入设备”对话框中选择COM1-Modbus,点击“插入设备”按钮,关闭对话框。北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部6技术资料AC500/Issue:01.2012双击设备树中COM1-Modbus,右侧出现MODBUS参数设置界面该参数界面共有“COM1-Modbus设置”、“Modbus设置”两个选项卡,一般仅需要设置“COM1-Modbus设置”中的参数。各参数含义见上图中描述列。对于从站端,一般需修改如下几项关键参数:RTS控制器:对于RS485接线方式,必须设置为“报文”(TeIegram),RS232不需要接线方式设置为“无”(None)设置。运行模式:设置为“从站”地址:设置为1~31的数北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部7技术资料AC500/Issue:01.2012其他与串行通讯相关的参数如波特率/停止位等可根据需求修改。典型的参数配置如下图所示:组态完成后,保存工程。双击设备树中程序图标,点击确定,进入Codesys编程界面在编程界面中,设置程序下载的通讯接口,将程序下载即可。操作步骤如下l选择或创建网关点击“联机”→“通讯参数”北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部8技术资料AC500/Issue:01.2012在弹出窗口中新建一个TCP/IP类型的网关修改网关参数如下;北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部9技术资料AC500/Issue:01.2012当然,也可以通过COM2口下载程序,此时的网关设置如下:安装PS501的PC机的串口编号点击“联机”→“登录”在弹出的对话框中中,点击“是”按钮,将程序下载到PLC北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部10技术资料AC500/Issue:01.2012l创建引导工程点击“联机”→“创建引导工程”,将程序写入到PLC的程序存储器中程序下载接口设置可参见帮助文档“目标系统,系统技术,AC500CPU系统技术,编程和测试”一节在Modbus从站中,不需要创建程序,但可以添加变量表用于监控运行状态。首先,点击菜单栏“工程”→“选项”,在弹出的对话框选择“表格式查看编辑器”北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部11技术资料AC500/Issue:01.2012在“资源”选项卡中,双击“配方和监控管理器”,在右侧窗口点击右键,选择“插入地址范围”。在弹出的对话框中,可以选择要监控的变量起始地址和长度创建的变量表如下:北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部12技术资料AC500/Issue:01.2012在联机状态下,可以查看并修改变量数值北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部13技术资料AC500/Issue:01.20123Modbus主站组态3.1.1创建一个新工程-在刚才新建的ControIbuiIderPIus工程中,点击右键,添加一个PM583一ETHPM583-ETH设备被插入的工程中,可以更改该站点和程序的名称,如下图所示北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部14技术资料AC500/Issue:01.2012在ControlBuilderPlus中,配置CPu的IP地址:PM583-ETH:备IP地址”一节Modbus主站参数的设置与从站基本相同,只是在个别参数上略有差异,参数设置的详细步骤参见2.2组态Modbus通讯。典型的主站配置参数如下图所示:对于主站,“COM1-Modbus设置”中的关键参数设置为:北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部15技术资料AC500/Issue:01.2012RTS控制器:对于RS485接线方式,必须设置为“报文”(TeIegram),RS232不需要接线方式设置为“无”(None)设置。运行模式:设置为“从站”地址:设置为01.主站参数中,地址必须设置为02.1.主站参数中,地址必须设置为02.在配置主站和从站参数,一定要根据接线方式修改“RTS控制器”参数3.串口通讯的通用参数,主站和从站设置必须一致NOTICE所有参数设置完毕后,保存参数。双击设备树中程序图标,点击确定,即可进入CodeSys编程界面进行程序3.2.1程序库描述在基于串口的ModbusRTU通讯过程中,需要在主站编制数据读写程序,从站部分不需要编程。AC500提供如下Modbus通讯功能库Modbus-AC500-v10.LIB:COM-MOD-MAST:处理基于串口的ModbusRTU通讯报文该功能块的参数如下:COM-MOD-MAST功能描述EN输入BOOL启动报文发送(上升沿有效)COM输入BYTE接口编号(COM1,COM2)SLAVE输入BYTE从站地址FCT输入BYTE功能代码TIMEOUT输入WORD报文超时时间,单位msADDR输入WORD从站寄存器地址NB输入WORD数据个数DATA输入DWORD主站数据区首地址,发送时将该区域的数据发送到从站,接收时将读自从站的数据保存在这里。DONE输出BOOL就绪信息ERR输出BOOL功能块故障信息ERNO输出WORD故障代码程序库使用的更多信息请参见“TargetSystem,AC500/S500-FBP,AC500功能块库,Modbus库”北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部16技术资料AC500/Issue:01.20123.2.2Modbus功能代码和地址在编写程序时,需要通过功能代码FCT区分报文作用。功能代码AC500CPU仅处理下述Modbus操作代码:功能代码描述长度限制DECHEX基于串口的Modbus2000位(通讯模块固件版本V01.041)读取n个字125个字/62个双字快速读取CPU状态字节1968位(通讯模块固件版本V01.041)123个字/61个双字该部分所述Modbus地址仅当AC500CPU做Modbus从站时有效。从站Modbus地址通过Modbus,可以访问AC500CPU可寻址标志区(%M区)的0和1段,允许访问的存储区长度为128k。因此,全部地址范围0000hex到FFFFhex均可以通过Modbus进行访问。输入和输出(%I和%Q区)不允许通过Modbus直接访问。北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部17技术资料AC500/Issue:01.2012按字和双字访问时,地址分配见下表:Modbus地址字节BYTE位(源于字节)BOOL字WORD双字DWORDHEXDEC0000O%MW0.0%MD0.000011%MW0.100022%MW0.2%MD0.100033%MW0.37FFE32766%MW0.32766%MD0.163837FFF32767%MW0.32767800032768%MB1.O%MW1.0%MD1.0%MB1.1800132769%MB1.2%MW1.1%MB1.380023277O%MB1.4%MW1.2%MD1.1%MB1.5800332771%MB1.6%MW1.3%MB1.7FFFE65534%MB1.65532%MX1.65532.O...%MX1.65532.7%MW1.32766%MD1.16383%MB1.65533%MX1.65533.O...%MX1.65533.7FFFF65535%MB1.65534%MX1.65534.O...%MX1.65534.7%MW1.32767%MB1.65535%MX1.65535.O...%MX1.65535.7北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部18技术资料AC500/Issue:01.2012按位访问时,地址设置如下表所示:Modbus地址字节BYTE位(源于字节)BOOL字WORD双字DWORDHEXDEC0000O%MX0.0.000011%MX0.0.100022%MX0.0.200033%MX0.0.300044%MX0.0.400055%MX0.0.500066%MX0.0.600077%MX0.0.700088%MX0.1.000099%MX0.1.1000A%MX0.1.2000B%MX0.1.3000C%MX0.1.4000D%MX0.1.5000E%MX0.1.6000F%MX0.1.70010%MX0.2.00011%MX0.2.10012%MX0.2.20013%MX0.2.30014%MX0.2.4001521%MX0.2.5001622%MX0.2.6001723%MX0.2.7001824%MX0.3.0001925%MX0.3.1001A26%MX0.3.2001B27%MX0.3.3001C28%MX0.3.4001D29%MX0.3.5001E%MX0.3.6001F%MX0.3.70FFF%MX0.511.7%MX0.512.07FFF32767%MX0.4095.7800032768%MX0.4096.0FFFF65535%MX0.8191.7北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部19技术资料AC500/Issue:01.2012位访问时的地址与变量的对应关系:公式:ADDR(Modbus地址变量):=%MXO.BYTE.BIT(存储区)说明:符号Modbus地址ADDR10进制地址值M区地址字节字段BYTEADDR/8M区地址位字段BITADDRmod8(取余)举例:位变量:%MX0.1024.2按字访问的地址范围%MW0.0..%MW1.32767按位访问的地址范围%MW0.0..%MW0.4095NOTICE2.不能对0段和1段中的读保护和写保护区域进行读写操作如果访问地址超过数据范围,将会产生一个错误3.2.3样例程序功能描述样例程序提供了Modbus通讯数据读取的简单样例,其中,执行读取操作时,读取从站数据区(起始地址为%MW0.100,数据长度20个字)的数据,保存到主站接收数据区(起始地址为%MW0.0,数据长度20个字)。执行发送操作时,将主站的发送数据区(起始地址为%MW0.50,数据长度20个字)的数据写入到从站的数据区(起始地址为%MW0.100,数据长度20个字)。这样,主站的接受数据区的数据随发送数据变化。程序的执行原理如下图所示:主站PM583-ETH61数据区MW0.100~MW0.119读取写入从站PM61数据区MW0.100~MW0.119读取写入接收数据区MW0.0~MW0.19发送数据区MW0.50~MW0.69北京ABB电气传动系统有限公司PLC技术部20技术资料AC500/Issue:01.2012l数据读取程序中,数据读取为定时读取,读取的间隔时间为2s。每次重新执行读取操作时,Read一success被复位为0,数据读取操作成功执行后,Read一success被置为1。如果数据读取错误,错误代码被保存到Read一errno,同时将读取操作错误计数sum加1。将上图中,EN上升沿有效,每次由0变为1时,执行一次收发操作。COM为AC500CPu上modbus通讯所使用的串口编号。sLAVE表示modbus从站地址。FCT=3为modbus功能代码