Logix5000控制器ModbusRTU主从通信OK要点.docx

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Logix5000控制器ModbusRTU主从通信OK要点

Logix5000控制器ModbusRTU主从通信

一、适用的控制器

Logix5000控制器通过自带的串行口可以实现ModbusRTU主从通信。

这里提到的Logix5000控制器，包括：

·ControlLogix控制器（1756）

·CompactLogix控制器（1769）

·FlexLogix控制器（1794）

当此串行口组态为用户模式实现ModbusRTU主从通信时，那么此端口不能再用于编程连接。

二、机械接口与功能特性

Logix5000控制器自带的串行口接口方式为常见的DB-9，RS232C，接口功能特性如下：

三、接线方式

1、接入RS232-Modbus通信

当需要将Logix5000控制器接入RS232-Modbus实现点到点Modbus通信，可以订购以下电缆实现Logix5000控制器与通信设备的连接：

·1747-CP3（用于SLC系列，使用后控制器盖无法关闭）

·1756-CP3（用于Logix5000控制器）

这两种电缆都可以实现RS232C连接，长度为3米。

当然，你也可以自制通信电缆来实现Modbus通信，但长度限制为15米。

接线方法如下：

2、接入RS485-Modbus通信

可以通过AIC+高级接口转换器（1761-NET-AIC）将Logix5000控制器连接

到RS485网络实现Modbus一主多从通信。

接线方法如下：

四、波特率和通信距离

Logix5000控制器串行口的通信波特率有110bps、300bps、600bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps。

默认为19200bps。

通信距离与接口转换器质量、电缆材质和线径、波特率、从站数量和现场环境有关，遵循Modbus协议规定。

五、支持的功能码

Logix5000控制器串行口实现Modbus通信仅支持以下功能码：

六、需要准备的软件

·RSLogix5000V17（PLC编程软件）

·RSLinxV2.54（PLC通信软件）

·ModbusMaster.ACD例程（从AB官方网站下载）

·ModbusSlave.ACD例程（从AB官方网站下载）

七、ModbusRTU主站通信

ModbusMaster.ACD文件帮助你使用Logix5000控制器作为Modbus主站，ACD文件包括：

·11个控制器标签

·1个周期性任务

·2个用户自定义数据类型

使用Logix5000控制器作为Modbus主站，你必须完成下面的步骤：

1、从ModbusMaster.ACD文件中复制用户自定义数据类型到你的RSLogix5000工程。

2、从ModbusMaster.ACD文件中复制控制器标签到你的RSLogix5000工程。

3、从ModbusMaster.ACD文件中复制周期任务到你的RSLogix5000工程。

4、配置控制器通讯端口。

5、配置新的控制器标签。

6、使用新的程序。

7、校验工程并下载到控制器。

复制用户自定义数据类型

[1]、启动RSLogix5000。

[2]、打开ModbusMaster.ACD文件。

[3]、在另一个RSLogix5000窗口中，打开你的RSLogix5000工程。

[4]、复制用户自定义数据类型：

·Mod_Command_Structure

·Mod_Status

[5]、粘贴用户自定义数据类型到你的RSLogix5000工程。

[6]重复上面的步骤完成第二个用户自定义数据类型的复制和粘贴。

复制控制器标签

[1]、在ModbusMaster.ACD文件中复制所有控制器标签。

[2]将复制的所有控制器标签粘贴到你的RSLogix5000工程。

[3]至此，所有的11个控制器标签都已经复制到你的RSLogix5000工程。

下面是这11个控制器标签的描述：

标签名称

标签类型

描述

有效值

Mod_Active

BOOL

Modbus通讯使能位

0=不使能

1=使能

Mod_Cmd_Number

DINT

有效的命令数量

1-40

Mod_Commands

Command[40]

Modbus命令数组

Mod_Commands[x].Enable

INT

命令使能

0=不使能

1=始终使能

2=按扫描使能

3=仅使能1次

Mod_Commands[x].EchoReceived

INT

如执行成功，则响应

一个值和Enbale相同

Mod_Commands[x].ScanNumber

INT

确定从站在哪一次扫描

执行命令

0-12

缺省为12

Mod_Commands[x].AddressOffsetin

Master

INT

主站数据表字级别

的偏移量

0=不偏移

0≠有偏移

Mod_Commands[x].SlaveAddress

INT

指定从站地址

0-255

Mod_Commands[x].FunctionCode

INT

指定功能码

支持1、2、3、4

5、6、15、16

Mod_Commands[x].StartingAddress

INT

起始地址

根据应用指定

Mod_Commands[x].Numberofpoints

INT

指定读/写数据数量

位：

1-2000

寄存器：

1-120

Mod_Commands[x].Spare1

INT

不用

Mod_Commands[x].Spare2

INT

不用

Mod_CommdMax

DINT

最大的命令数量

缺省40

Mod_Data_Array_Max

DINT

数据寄存器最大长度

1-65537

Mod_Data_Coils0

INT[250]

主站发送的输出位

Mod_Data_Contacts1

INT[250]

主站接收的输入位

Mod_Data_InpReg3

INT[250]

输入寄存器

Mod_Data_HoldReg4

INT[250]

保持寄存器

Mod_Echo_MaxTime

DINT

响应超时时间ms

默认350

Mod_Scan_Preset

DINT

主站将要执行的扫描数

0-40

推荐至少为2

复制周期任务

完成上面的动作后，你必须复制ModTask任务和相应的Modbus_Interface

程序到你的工程。

[1]、从ModbusMaster.ACD文件中复制ModTask任务

[2]、粘贴ModTask任务到你的RSLogix5000工程。

[3]、从ModbusMaster.ACD文件中复制Modbus_Interface程序。

[4]、将Modbus_Interface程序粘贴到你的RSLogix5000工程中的ModTask任务中。

配置控制器通讯端口

完成以上的步骤后，下一步就是配置控制器通讯端口。

[1]、访问控制器属性

[2]、配置SerialPort（串行口）选项卡。

[3]、配置UserProtocol（用户协议）选项卡，如果需要。

配置新的控制器标签

一旦你的控制器标签被复制到你的RSLogix5000工程，你需要配置下表中

的标签：

配置上述标签之前，确保你已经理解如何从主站数据表和从站之间读写数据。

Modbus主站数据表标签数组

Modbus主站数据表有四个标签组：

·线圈数据（Mod_Data_Coils0标签）数据以位格式从读或写入这个数组。

·触点数据（Mod_Data_Contacts1标签）数据以位格式写入这个数组。

·输入寄存器数据（Mod_Data_InpReg3标签）数据以字格式写入这个数组。

·保持寄存器数据（（Mod_DataHoldReg4标签）数据以字格式从读或写入这个数组。

在这个解决方案中，Mod_Commands标签根据你的配置，Modbus主站：

·使用四个数组中的一个（决定于功能码）

·读/写数据从/到一个指定的位置（决定于地址偏移和起始地址）

·读/写一个指定的数据量（决定于numberofpoints）

·读数据（写到一个从站）或写数据（从一个从站读）到指定位置。

例子

如果你希望以下命令被执行：

·命令总是被使能

·主站从线圈数据表中字2开始写入数据

·从Modbus从站节点2读取线圈数据

·主站在线圈数据表中字2从位3开始写入

·从一个从站读取32位线圈数据

配置通信命令标签如下：

·Mod_Commands[0].Enable=1

·Mod_Commands[0].AddressOffsetinMaster=2

·Mod_Commands[0].SlaveAddress=2

·Mod_Commands[0].FunctionCode=1

·Mod_Commands[0].StartingAddress=4

·Mod_Commands[0].Numberofpoints=32

使能新的程序

最后，在运行程序之前，你必须使能新的程序。

为了使能新的程序，你必须改

变控制器标签Mod_Active的值为1。

校验程序并下载运行

一旦你从ModbusMaster.ACD文件中复制了所有部件到你的RSLogix5000工程

中，并对新的控制器标签作了相应的配置，然后使能新的程序后，那么你需要对新

的程序进行校验，然后下载运行。

从站数据地址与主站数据表对应关系

Modbus主站与从站通信，实现位或字类型的数据的读写操作。

当进行读操作时，Modbus主站将读取的数据放置到主站的分类数据表中；当进行写操作时，Modbus主站将需要写出的数据也放置到对应的分类数据表中。

主站分类数据表作为控制器标签，数据格式为整型数组，有四个，包括：

线圈、离散输入、保持寄存器和输入寄存器，如下图所示：

Mod_Data_Coils0数据表为线圈数据，适用于功能码1、5和15。

Mod_Data_Contacts1数据表为离散输入数据，适用于功能码2。

Mod_Data_HoldReg4数据表为保持寄存器数据，适用于功能码3、6和16。

Mod_Data_InpReg3数据表为输入寄存器数据，适用于功能码4。

当Modbus主站从某些从站读取到位或字类型的数据时，它们被放置到了哪里？

怎么让这些数据像我们希望的那样在分类数据表中放置？

当Modbus主站要向某些从站写入位或字类型的数据时，它们应该被放置到哪里？

如何准确地将数据写入到从站的正确位置？

在这里要提到命令中的两个标签：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster和Mod_Commands[0].StartingAddress。

前一个表示在主站数据表的地址偏移，后一个表示相应从站的起始地址。

两个标签都是以字为单位进行操作的。

实例1：

读取5个离散输入状态（功能码2）

情况一：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=0

Mod_Commands[0].StartingAddress=0

命令设置如下：

主站读取的离散量状态放置位置图，如下：

在这种情况下，从站数据没

有任何偏置，主站数据表的数据也没有偏移。

情况二：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=2

Mod_Commands[0].StartingAddress=0

命令设置如下：

主站读取的离散量状态放置位置图，如下：

在这种情况下，从站数据没有任何偏置，主站数据表的数据偏移2个字。

情况三：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=0

Mod_Commands[0].StartingAddress=3

命令设置如下：

主站读取的离散量状态放置位置图，如下：

在这种情况下，从站数据偏置3位，主站数据表的数据偏移3位。

情况三：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=2

Mod_Commands[0].StartingAddress=3

命令设置如下：

主站读取的离散量状态放置位置图，如下：

在这种情况下，从站数据偏置3位，主站数据表的数据偏移2个字3位。

实例2：

向从站写5个保持寄存器（功能码16）

情况一：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=0

Mod_Commands[0].StartingAddress=0

命令设置如下：

主站向从站写保持寄存器数据位置如下：

在这种情况下，从站保持寄存器不偏移，主站保持寄存器数据表也不偏移。

情况二：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=2

Mod_Commands[0].StartingAddress=0

命令设置如下：

主站向从站写保持寄存器数据位置如下：

在这种情况下，从站保持寄存器不偏移，主站保持寄存器数据表偏移2个字。

情况三：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=0

Mod_Commands[0].StartingAddress=3

命令设置如下：

主站向从站写保持寄存器数据位置如下：

在这种情况下，从站保持寄存器偏移3个字，主站保持寄存器数据表偏移3个字。

情况四：

Mod_Commands[x].AddressOffsetinMaster=2

Mod_Commands[0].StartingAddress=3

命令设置如下：

主站向从站写保持寄存器数据位置如下：

在这种情况下，从站保持寄存器偏移3个字，主站保持寄存器数据表偏移5个字。

八、ModbusRTU从站通信

ModbusSlave.ACD文件帮助你使用一个Logix5000控制器作为一个Modbus从站。

ACD文件包含：

·10个控制器标签

·1个周期性任务

使用Logix5000控制器作为Modbus从站，你必须完成下面的步骤：

1、从ModbusSlave.ACD文件复制控制器标签到你的RSLogix5000工程。

2、从ModbusSlave.ACD文件复制ModTask任务到你的RSLogix5000工程。

3、配置新的控制器标签。

4、使能新的程序。

5、校验程序并下载运行。

复制控制器标签

1、启动RSLogix5000。

2、打开ModbusSlave.ACD文件。

3、另外启动一个RSLogix5000，打开你的工程。

4、从ModbusSlave.ACD文件中复制控制器标签。

5、粘贴控制器标签到你的RSLogix5000工程。

6、粘贴完成后，如图所示：

7、新的控制器标签的说明

复制ModTask任务

1、从ModbusSlave.ACD文件中复制ModTask任务。

2、将ModTask任务粘贴到你的RSLogix5000工程中。

3、从ModbusSlave.ACD文件中复制Modbus_Slave程序

4、将Modbus_Slave程序粘贴到你的RSLogix5000工程中。

使能新的程序

最后，在运行程序之前，你必须使能新的程序。

为了使能新的程序，你必须改

变控制器标签Mod_Active的值为1。

校验程序并下载运行

一旦你从ModbusSlave.ACD文件中复制了所有部件到你的RSLogix5000工程

中，并对新的控制器标签作了相应的配置，然后使能新的程序后，那么你需要对新

的程序进行校验，然后下载运行。

九、通信状态与故障诊断

当你使用Logix5000控制器作为Modbus主站或从站时，你可能希望运行时能够监控程序，以此确保你的应用在正确的执行。

在ModbusMaster和ModbusSlaveACD文件中，都提供了诊断特性来校验：

·一条命令的执行

·一条命令的传输

·在接收到主站命令后从站正确的应答

·从站拒绝命令并返回错误代码

在这个解决方案的两个ACD文件都提供了诊断功能，但ModbusMaster.ACD文件提供的诊断功能比ModbusSlave.ACD文件相对要多一些。

校验成功的命令执行

当Modbus主站发送命令到从站时，你可以用Mod_Commands[x].EchoReceived标签来校验命令时否执行成功。

1、在发送命令到从站前，设置Mod_Commands[x].EchoReceived标签=0。

2、发送命令到从站。

3、监控Mod_Commands[x].EchoReceived标签的值。

如果和

Mod_Commands[x].Enable标签的值一致，表示命令执行成功，从站返回了有效的响应。

如果还是等于0，表示命令没有成功执行。

使用程序标签

对于此解决方案的ModbusMaster和ModbusSlave文件的一部分，即周期性任

务，可以复制到你的RSLogix5000工程。

每个任务都包含了程序标签，可以用来监

控你的程序的运行状况。

以下是适用于Modbus主从站诊断的程序标签：

以下是仅适用于Modbus主站诊断的程序标签：