在工业自动化领域,PLC(Programmable Logic Controller)与各种设备之间的通信是至关重要的,MODBUS RTU(Remote Terminal Unit)是一种广泛使用的串行通信协议。本文将详细阐述在S7-200SMART PLC中进行MODBUS RTU通信的三种方法。
### 方法一:定时器轮询
定时器轮询是一种常见的通信方式,它利用PLC内部的定时器功能,按照预设的时间间隔执行读写请求。以下是对这种方法的详细解析:
1. **初始化**:在PLC的每个扫描周期开始时,复位所有与MODBUS通信相关的标志位,如M标志、Q标志等,确保每次通信的起始状态一致。
2. **设置定时器**:配置一个自复位定时器T33,设定其计时时间,例如1秒。在每个扫描周期内,如果定时器未到时,它会自动重置并重新开始计时。
3. **轮询逻辑**:利用MW6寄存器来记录轮询状态。在第一个扫描周期,将MW6初始化为0。当定时器T33到达预设时间后,MW6的值会递增。通过比较MW6的值,可以控制执行不同的MODBUS MSG指令。例如,当MW6=1时,执行读请求1;MW6=2时,执行读请求2;MW6=3时,执行写请求。
4. **循环处理**:当MW6的值达到或超过3时,将其复位回0,从而形成一个完整的轮询周期,再次从读请求1开始。
### 方法二:中断事件驱动
除了定时器轮询,S7-200SMART PLC还可以使用中断事件驱动的方式进行MODBUS通信。这种方式下,PLC在接收到外部设备的特定事件(如数据变化、硬件中断等)时,会触发MODBUS通信,而不是按照固定的时间间隔。
1. **设置中断源**:配置PLC的输入端口或内部标志,以便在特定事件发生时触发中断。
2. **中断服务子程序**:编写中断服务子程序,用于处理MODBUS通信。当中断发生时,PLC会暂停当前任务,执行中断子程序,完成通信后返回主程序。
3. **中断事件处理**:在中断服务子程序中,根据中断源的不同,执行相应的读写操作。例如,当检测到读请求中断时,执行读取操作;对于写请求中断,执行写入操作。
4. **中断使能与禁用**:在需要开始或停止MODBUS通信时,可以启用或禁用中断,以控制通信的启动和停止。
### 方法三:状态机控制
状态机是一种强大的设计工具,尤其适用于复杂和多步骤的通信过程。在MODBUS通信中,可以通过定义一系列的状态,根据当前状态决定下一步操作。
1. **设计状态机**:创建一个包含多个状态(如初始化、等待响应、读取、写入、错误处理等)的状态图。
2. **状态转移**:根据MODBUS通信的流程,设置状态间的转移条件。例如,从“初始化”状态转移到“读取”状态,需要满足定时器时间到或者接收到来自上一级系统的读请求信号。
3. **执行操作**:在每个状态下,执行相应的MODBUS MSG指令,并更新状态机的状态。例如,在“读取”状态下,执行读请求,然后根据返回结果更新状态为“等待响应”或“错误处理”。
4. **错误处理**:状态机还包括对通信错误的处理,如超时、CRC校验错误等。在这些情况下,状态机会跳转到错误处理状态,并可能进行重试或通知上层系统。
通过以上三种方法,S7-200SMART PLC可以根据实际应用需求灵活地进行MODBUS RTU通信。无论选择哪种方法,都需要充分理解MODBUS协议,以及S7-200SMART PLC的编程指令和通信特性,以确保稳定可靠的通信链路。