PLC高手必备技能，施耐德PLC与变频器的CANopen通讯程序编写

在前文 PLC高级应用技术，PLC与变频器的CANopen总线通讯控制之线路介绍，PLC高级应用，PLC与变频器总线（CANopen）通讯之硬件组态篇中分别向大家介绍了PLC和变频器的CANopen通讯的线路知识和硬件组态，当我们完成了上述两项任务之后，就进入了正题，通讯程序的编写，今天就给大家如何写程序。接上两篇，仍然以施耐德CODESYS平台的PLC编程软件Somachine 为例讲解。变频器采用施耐德ATV71。

当我们把硬件组态程序下载到PLC中之后，PLC会主动寻找从站，建立通讯连接，如果线路没有问题，从站的参数设置正确，PLC与从站之间的总线通讯会自动完成，PLC会给出通讯正常的信号，一般是个布尔量。施耐德CODESYS平台的PLC处理起来比较麻烦，需要利用几个功能块把它读出来，在这里不再展开讨论。一般我们都把这个状态做在触摸屏上，作为监控。但是，如果我们只是想看到这个状态，不做在触摸屏上，是可以在编程软件中直接看到的。

图一

如 图一所示，这软件中的硬件树，注意看红色的三角形，表示通讯是失败的，因为小编只是打开了仿真功能，并没有连接实际的从站。如果这个三角形是绿色的，就表示通讯正常了。在施耐德的Somachine软件中，所有的硬件组态都是采用此种形式来告诉编程开发人员，硬件是否正常。

小编曾经说过，欧美系PLC和日韩系PLC是不同的，欧美系PLC注重功能块的概念，不存在所谓的指令，因此，对于从站的读取和写入，都是通过功能块来完成的。由于是同一品牌的通讯，官方都已经开发好了专门的功能块，也就是符合PLCopen标准的功能块，我们直接调用接可以了。

1 变频器使能

对于变频器的使能采用 MC_POWER_ATV 功能块。其中前面的MC_POWER是标准的PLCopen功能块，后面的ATV是施耐德官方在开发此功能块时加上的后缀，用来区分不同的从站，ATV是施耐德变频器的型号代码。同样，不同系列的变频器和伺服驱动器时通过后缀来区分的。

图二

如图二所示，这是对两个从站的使能操作，注意看红色圆圈部分，这是对不同从站的区分，功能块中输入引脚Axis表示我们要操作的从站轴号，在欧美系PLC中，几乎我们能操作的对象都是可以定义成变量的，同样，对于总线通讯的不同从站，也是按不同变量处理。因此，此处我们要填写我们在硬件组态中定义的轴名称。

当变量A 和变量B 分别为高电平时，就会对变频器进行使能操作。 输出引脚STATUS 和 ERROR是表示使能状态的，同样，我们也可以引入变量对此进行处理。

2 速度控制

变频器主要就是进行速度控制的，同样，它也是有相对应的功能块来完成的。

图三

如图三所示，通过MC_MOVEVELOCITY_ATV 来进行速度控制，大家可以看到，它是可以和使能模块共享轴号这个输入引脚的，这就是使用CFC编程语言的好处。当变量E_Fan为TRUE的时候，变频器就会以变量Vel_Fan定义的速度运行。

3 变频器的停止

变频器的停止和我们使用硬接线的停止是不同的，必须使用专门的功能块

图四

如图四所示，变频器需要使用MC_STOP_ATV 功能块来停止，当变量S_Fan为TRUE的时候，变频器就会停止。

以上，就是通过总线对变频器进行控制时基本的程序的编写，大家可以看到，采用CFC语言编写是非常便捷的，当然，日系PLC采用梯形图就可能不会使用此模式了，但可移植性大大降低。当然，控制变频器不止这三个功能块，还有很多，大家如果使用施耐德PLC可以参考相关手册，如果使用的是欧美系PLC，其套路是差不多的。

PLC如何与单片机进行通讯？共有三种方法！你会用几个？

原创不易,请勿抄袭!

通讯是一个工控朋友学习或者工作到一定程度不得不面对的一个难题,可也是区别新手和高手的一道分水岭,新手遇到通讯问题往往会比较抓狂,不知道如何着手,而老手即使面对没有经验的设备也会有一个大概的思路.有朋友问我关于西门子PLC与单片机通讯的问题,今天给大家汇总一下.

首先西门子PLC与单片机共有三种办法进行信号交换:

1 信号线连接.这是一种最简单的方式,即在单片机和PLC之间进行连接信号线,PLC的输入接单片机输出;PLC输出接单片机输入,这是一种最普遍的方式,通过这种方式PLC几乎可以和任何工控的控制装置连接,比如伺服系统,变频器,机器人等等!缺点是如果需要传递的信号太多,那么电缆数量也会很大,而且一旦电缆损坏,维护起来很困难!

2 自由口通讯,以前我们多次讲到过自由口通讯，而且专门讲解过ASCII码，有需要的朋友可以去我以前的文章里去找，今天不重复了。

3 第三种方法是利用ModBus协议进行通讯。

本节主要讲解以PLC作主站，51单片机作从站，用ModBus协议进行通讯。PLC读取单片机保持寄存器区的数据。S7-200PLC程序主要通过调用Modubs RTU 主站指令库完成。

一、调用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：

各参数意义如下:

1 EN 使能：必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0）

2 Mode 模式：为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议

3 Baud 波特率：支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。

4 Parity 校验：校验方式选择；0＝无校验，1＝奇较验，2＝偶较验。

5 Timeout 超时：主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000 毫秒（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。

注意： 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。

6 Done 完成位：初始化完成，此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见例程）

7 Error 初始化错误代码（只有在 Done 位为1时有效）： 0＝ 无错误，1＝ 校验选择非法，2＝ 波特率选择非法，3＝ 模式选择非法。

二、调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求；

各参数意义如下:

常见的错误：

如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成6 号错误从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站 3 号错误。

含义如下：

1 EN 使能：同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能

注意：建议每一个读写功能（即 MBUS_MSG）都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程）。

2 First 读写请求位：每一个新的读写请求必须使用脉冲触发

3 Slave 从站地址：可选择的范围 1 - 247

4 RW 从站地址：0 ＝ 读， 1 ＝ 写；注意：

1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能

2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能

5 Addr 读写从站的数据地址：选择读写的数据类型

00001 至 0xxxx - 开关量输出

10001 至 1xxxx - 开关量输入

30001 至 3xxxx - 模拟量输入

40001 至 4xxxx - 保持寄存器

6 Count 数据个数；通讯的数据个数（位或字的个数）

注意： Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）

7 DataPtr 数据指针：

1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中

2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中

8 Done 完成位 读写功能完成位

9 Error 错误代码：只有在 Done 位为1时，错误代码才有效

0 ＝ 无错误

1 ＝ 响应校验错误

2 ＝ 未用

3 ＝ 接收超时（从站无响应）

4 ＝ 请求参数错误（slave address, Modbus address, count, RW）

5 ＝ Modbus/自由口未使能

6 ＝ Modbus正在忙于其它请求

7 ＝ 响应错误（响应不是请求的操作）

8 ＝ 响应CRC校验和错误

-

101 ＝ 从站不支持请求的功能

102 ＝ 从站不支持数据地址

103 ＝ 从站不支持此种数据类型

104 ＝ 从站设备故障

105 ＝ 从站接受了信息，但是响应被延迟

106 ＝ 从站忙，拒绝了该信息

107 ＝ 从站拒绝了信息

108 ＝ 从站存储器奇偶错误

三、需要从站支持的功能及Modbus 保持寄存器地址映射

为了支持上述 Modbus 地址的读写，Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能：

Modbus 保持寄存器地址映射举例：

四、S7-200PLC程序

五、单片机程序;STC11F04E单片机，9600波特率

START: MOV TMOD,#21H ;定时器1是8位再装入，定时器0为16位定时器

MOV TH1,#0FDH;预置初值(按照波特率9600BPS预置初值)

MOV TL1,#0FDH; 0FDH=9600=11.0592

MOV TH0, #0DCH;88H ;8800=12t,7000=stc1t

MOV TL0, #00H

ORL IE, #92H ;EA=1，ES=1;ET0=1

SETB PS ;串口中断优先

SETB TR1 ;启动定时器1

MOV 98H,#50H ;scon

MOV P1M0,#01000000b ; P1M0=0 P1M1=0双向口 P1M0=1 P1M1=0输入口 P1M0=0 P1M1=1推挽输出20ma

MOV P1M1,#10000000b

MOV WDT_CONTR ,#27H 看门狗设置使能

QL0: MOV A,#00H

MOV R0,#10H

MOV R2,#9BH ;10-ABH清零

CLEAR: MOV @R0,A

INC R0

DJNZ R2,CLEAR

CLR FLAG

CLR FLAG_0

SETB TR0 ;启动定时器0

;ANL AUX,#07FH ;p3.0p3.1当串口

ORL AUX,#80H ;p1.7,p1.6当串口

CLR P3.7 ;485芯片接收使能

WA1: ;MOV WDT_CONTR ,#37H;喂狗; SETB CW

JNB FLAG_0,WA1 ;FLAG_0=1表示已经接收到上位机数据

CLR TR0

MOV A,2CH ;检查设备地址是01h码，设本机地址码是1

MOV R2,A

XRL A,#01H

JNZ QL0

ACALL FSZJ ;FH: DB 01H,03H,16,00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,10H,11H,12H,0DH,0EH,0FH,10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FH;18

ACALL DELAY

CALL FZJ

AJMP QL0

FZJ: MOV R0,#2cH ;向主机发送数据子程序

FZJ0: MOV R2,#10H

FZJ1: CLR EA

ANL AUX,#07FH ;p3.0p3.1当串口

FZL1: MOV A,@R0

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R2,FZL1

SETB EA

RET

FSZJ: MOV DPTR,#FH

MOV R2,#19;

ORL AUX,#80H

SETB P3.7 ;发送数据

MOV R0,#40H

FSZJA: MOV A,#0H

MOVC A,@A+DPTR

MOV @R0,A

INC R0

INC DPTR

DJNZ R2,FSZJA

MOV R0,#40H

MOV CRCCD,#19

LCALL CRC1

MOV R2,#21

MOV R0,#40H

FSZJ2: MOV A,@R0

MOV SBUF,A

JNB TI,$

CLR TI

INC R0

DJNZ R2,FSZJ2

SETB EA

RET

FH:DB 01H,03H,16,00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H,09H,10H,11H,12H,0DH,0EH,0FH,10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FH;18

用串口助手检测到的数据如下图。

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