文档介绍：基于MODBUS协议的PLC与RFID电子标签通信方式的
研究
摘要：通过对RFID电子标签无线通信场强值的检测，可使RFID标 签作为一种定位传感技术应用于工业控制中，从而拓展其应用方式。本文 主要介绍RFID作为定位传感器使用时，MODBUS协议在RFID电子标签主控 芯片MSP430中的移植，从而实现PLC与RFID电子标签基于MODBUS协议 的通信。实践证明，将此通信协议应用于列车自动装卸控制系统，大大的 提高了系统通信的可靠性，使列车自动装卸定位准确无误。
关键词：RFID电子标签；场强值；MSP430； MODBUS协议
中图分类号：TP277文献标识码：A
1引言目前，铁路罐车主要通过机械式碰撞的方式来实现自动装卸， 具有噪声大、易磨损、维护工作量大等缺点。文献［1］提出了一种通过跟 踪RFID接收最大场强值进行定位的方式，其定位精度可满足罐车自动装 卸的需要，从而开拓了 RFID的应用方式，即将RFID用作位置传感器。该 方式将无线通信、有线通信、位置识别于一体，极大地简化了列车自动装 卸系统的结构。该方法由地面阅读器作位置信标，当移动的标签最接近阅 读器时，标签接收场强最大，通过跟踪此最大场强，可知标签当前的位置。
由于每个地面定点阅读器的信标信息不一样，因此，标签可随时获取到达 位置的信息，并将此信息通过RS485发送给PLC控制器，完成指定的装卸 动作。该控制方式提高了灌装流动货物装卸的自动化程度，使铁路货场装 卸技术装备水平得到提高。在文献中［1］］中，PLC与RFID电子标签通信采 用基于RS485接口的自定义通信协议，该协议采用多对一的方式，虽然通 过合理安排，完成该系统的通信任务没有问题，但理论上存在数据传输不 可靠的缺点，尤其是在将来进行应用拓展，定点位置比较密集，定位点比 较多的情况下，其隐患会更加突出。
基于此控制系统中的不足，本文对基于MODBUS协议的PLC与RFID电 子标签通信方式进行了研究。MODBUS协议是目前工业中普遍使用的通信标 准，该协议的可靠性进过了实践验证，其轮询工作方式不仅可以避免通信 过程中数据丢失情况的发生，同时也便于该技术在定位点距离更密集，定 位点更多情况下的应用，使该系统的控制更可靠，通用性更强。
计算技术与自动化2013年6月
第32卷第2期严政新等：基于MODBUS协议的PLC与RFID电子标签 通信方式的研究
2通信方式总体方案设计
PLC与RFID电子标签通信方式原理：在RFID电子标签中移植MODBUS 协议，PLC通过MODBUS协议读取RFID电子标签的状态，并通过RS485接 口与PLC进行数据传输。
3. 1M0DBUS总线协议
MODBUS总线协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。MODBUS协 议［9］完全公开、实现简单、硬件要求低、可靠性好等特点，可使不同厂 商生产的控制设备连成工业网络，进行集中监控，所以在工业控制领域中 得到了广泛应用［2］。
MODBUS协议通信使用主从技术，即仅一设备（主设备）能初始化，查 询其它设备（从设备），从设备根据主设备发送的数据请求作出相应应答。 MODBUS协议建立了主设备查询的格式：设备地址、功能代码、所有要发送 的数据、错误检测域。从设备的回应消息也由MODBUS协议数据包构成