文档介绍：引言
随着微电子技术和计算机技术的进步,可编程控制器以其可靠性高、抗干扰强、开发周期短,已经成为一种较为普及的、适应多种应用环境的工业控制器。现已从最初的简单顺序控制、逻辑控制发展到可进行模拟量控制、位置控制,特别是PLC与PLC、PLC与计算机通信功能的实现,可组成多级控制系统,形成工厂自动化网络。PLC可以多种方式如直接采用现有的组态监控软件与上位监控机通信,但针对小规模的控制系统,找到一种高性价比的通信方法,具有积极的实际意义。本文就是讨论如何利用Modbus通信协议来实现施耐德电器公司的NanoPLC与上位监控PC机的通信。
2 硬件描述及串口设置
接口电路设计
PLC与PC间实现通信,可使二者互补功能上的不足,PLC用于控制方面既方便又可靠,而PC机在图形显示、数据处理、打印报表以及中文显示等方面有很强的功能。因此,各PLC制造厂家纷纷开发了适用于本公司的各种型号PLC机通信的接口模块,不同的通信方式,有着不同的成本价格和不同的适用范围。NanoPLC的CPU单元本身带有1个RS-485扩展口,可不配备专用通讯模块,而通过此接口与上位机进行串行通信。在此介绍一种通过PLC的RS485扩展口与PC机的RS-232串行口进行通信的方法。
由于NanoPLC的扩展口采用RS-485标准,RS485是RS422的变型。RS422为全双工,可同时发送与接收;RS485则为半双工,在某一时刻,1个发送另1个接收。RS485是一种多发送器的电路标准,允许双导线上1个发送器驱动32个负载设备,负载设备可以是被动发送器、接收器或收发器。而计算机的串行口采用RS-232标准。因此,作为实现PLC与计算机通信的接口电路,必须将RS-485标准转换成RS-232标准。我们利用SC-485转换器实现RS485与RS232之间的转换。转换电路如图1所示。
图1 RS485与RS232转换电路图
PLC串行口设置
施耐德的NanoPLC对通信参数的设置通过设置扩展口来实现,系统采用PC 机作为Modbus通信网络主站,NanoPLC作为从站。通信格式设置如下:波特率4800bps,
图2 PLC串行口设置
8位数据位,1位停止位,无奇偶校验。如图2所示。
PC机的串口初始化
在微机数据通信中,经常使用大规模集成串行接口电路芯片,它们的种类和型号很多,如UART、USRT、USART等。能完成异步通信的硬件电路称为UART。作为可编程的异步串行通信芯片UART,应根据协议的要求对其初始化。可编程串行异步通信控制器8250是IBM PC串行通信控制器I/O接口电路的核心,通过对8250的编程,可以控制串行数据传送格式和速度。2。1,则8250各寄存器地址为3F8H~3FEH;选COM2,则8250各寄存器地址为2F8H~2FEH。这里介绍用Tubro C直接对PC机中的UART 8250中各寄存器进行初始化。2口,初始化如下:
outportb(0x2fb,0x80); /*btp=4800*/
outportb(0x2f8,0x18);
outportb(0x2f9,0x0);
outportb(0x2fb,0x1b); /*initialize (8、1、n)*/
outportb(0x2f9,0x0);
ou