2022年水电厂通讯基础知识介绍 .pdf

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1、6-1 第六章水电厂通讯基础知识介绍1上下位机通信系统介绍1.1通信系统示意框图通信系统示意框图（上位机各进程之间）当前简化版EC2000 的系统结构图：各主要进程之间采用API 方式或共享内存方式进行的数据交互，采用了重叠来表示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-2 1.2上位机 (EC2000) 与 PLC/ 调度的以太网通信/ 串口通信上位机（ EC2000）与PLC 通信一般有两种方式，以太网和串口，

2、根据所配置的硬件在组态内选择不同的通信方式；。(1)以太网通信：目前E C2000 与 PLC 采用较多的是以太网通信，驱动采用标准驱动程序PLCDrv.exe可以到OA上或者质管部领取，EC2000 内存放驱动的文件夹名称为“ driver_Exe”。(2)串口通信：在PLC 不支持 以太网通信 时，需要采用串口通信（比如 MB20 ，辅机 PLC，保护装 置等）,此时 可 能没 有标准的串口通信驱动，则需 要提出开发申请或者 自己依 据PLC 支持 的串口通信 规约编写 驱动，编译后 的文件存放位置是文件夹“ driver_Exe” 如果 通信对象 较多的 情况下需 要加装 8 串口 卡。

3、上位机（ EC2000）与 调度 通信一般有两种方式，以太网(104)和串口 (101)，一般 调度则 两种通信方式 都要求有，上 述两种 都 有标准的通信驱动。(1)以太网（主要 协议为104） ：该 通信的组态不是在“ 基本测点库 ” 内组态， 需要在 “ 健康 配置与管 理” 内组态。 主要通信的数据有，遥信，遥测 ，遥调 ，遥控。要求我 方配置 为从站 ，调度侧 配置 为主站。(2)串口（主要 协议为 101） ：组态同上， 只是采用的驱动不同。1.3SJ30 与 PLC 通信以及与其他串口设备通信SJ30通信管 理装 置嵌入 了 Linux 操作 系统 为软 件平台， 硬件上采用 固

4、态电子盘（DiskOnChip）作为 存储介 质， 如下 图所示（ 正视 图)：SJ-30通 讯管理装 置使用标准的 2U 金属 机箱名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-3 下 图为后视 图：在监控 系统 中 ，与 外部通信 对象比 较多，一般采用SJ30 与外部其他对象 通信， 而后 SJ30 再与 监控 PLC 通信， 将采集 的数据 集中送 到 PLC 内， PLC 再通过以太网 送到上位机， SJ30也

5、可以与上位机通 过自 身携带 的以太网口通信（很少 用） 。(1)当监控 PLC 采用 非 MB 系列时，需 要增加 SJ30 通信管 理装 置，一般 SJ30配置有 8 个独立的标准串口（目前的SJ30B 带有 16 个 串口） ，其中 一个串口（ 单 CPU 情况下 ）预留出来给 PLC 串口通信 （驱动一般 为 super_m） ，其余 7 个串口与 外部设备 通信，每一个串口又可以与RS-485 总线 上的 若干设备 通信（ 规约 相同，通信 寄存器地址相 同， 仅站地址不同）。(2)监控 PLC 采用 MB80 、MB40 时，不 需 要使用 SJ30 通信管 理装 置，取 代 SJ

6、30的为 MB系列 PLC 的通信管 理模件 CPM*18(* 为 4，5，6)，配置串口 卡即可完全代替SJ30通信管理装 置的所有 功能， 且 CPM*18 与 PLC 通信采用CAN 网通信，通信稳定可靠。注：CMP418 与 SJ30的组态 编程环境 都 是一 样的， 编译 的程序可以 “ 基本通用 ” 。1.4PLC 与 PLC 通信（ MB+, 以太网）使用 PLC 与 PLC 之间 相互通信 越来越广泛 ，常 用到的 施耐德 PLC 支持 以太网和 MB+ 通信。PLC 到 PLC 的通信 使用硬件简 单， 不需要额外的 编程。下面举例说明几 种常见 PLC 的通信方式。(1)M

7、B+ （ Modbus Plus） ：用 于在总线 上连接 的所有 设备之间交 换数据。 MB+ 协议基 于逻辑令牌传递 的原理，单个 网络中的每个工 作站都 通过介于 164 之间的一 个地址 来标识，并且每个工 作站都 在收 到令牌 时访问 网络，重 复的地址无效 。下图为一个网 络示例： 如果 距离 较长 （超过 450m） ，则需要增加 MB+ 中继器（NWRR85001 ）或者 MB+ 光纤 中继器 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 30 页 -

8、 - - - - - - - - 6-4 具体 的通信方式 详见相关MB+ 的说明手册 。 常用的 MB+ 设备 ： TSX MBP 100 、 与之配 套使 用的 电缆 TSX MBP CE 030/060 和 MB+ 分支 器：990 NAD 230 00 ，他们之间的 连接关 系如下 图所示。 电缆与 MB+ 分支器 的连接 需要根据 电缆与 MB+ 分支器上标定的颜色接线 。(2)以太网的IO 扫描 方式：通讯方式示意图 为下 图所示：基本工作方式为：客户端（主站）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心

9、整理 - - - - - - - 第 4 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-5 通过 IO 扫描 的方式 读取服务 器端（ 从站 ）到本机或者 将本机的数据 写入 到服务器端。通过这种方式可以 实现 PLC与 PLC之间互取数据， 免去了中间的 中转环节。 如：公用 PLC可以 读取到各 台机组 PLC的出口断路 器的实时状态， 一般 应用于通信数据不 大的情况下 。编程时应 该考虑 数据是 否可靠，也即必须判断 网络的通信 状态。2上位机通信组态2.1 太网通信组态以太网组态有两种方式，一是数据库内的以太网组态，一是与外部通信（ 调度）的以太网组态，两种组态方式有比较

10、大的区别 。(1)数据 库内的以太网组态（主要是和现地 LCU 的 PLC 通过以太网通信）首先 在组态 软 件（ 基本测点 组态 .exe）中“ 新建 ” ， 而后点 击“ 工程” 内的 “ 引入网络配置信 息” 。双击 “ 设备 ” 进入设备 组态， Inst1 Inst16。先建 立 DEBUG 和 ETH 两 个设备 ：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-6 在 Inst3 上开始建 立 第一个以太网

11、连接设备 ：双击 即可打开其 配置画面，如图所示：1)设备 名称 ：填写易记易懂 的名字“ LCU1” ；2)设备 描 述：该栏内需要 填写上位机驱动 名称“ PLCDrv.exe” ；3)地址 ： 即为 LCU 号， 该值不能与前 后所有 设备 的地址 重复， 一般 第一个设备 填写“ 1” ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-7 4)功能:选择 “ 扩展 1” ，一般 第 一个设备 选择 扩展 1，该选项

12、一旦选定后，就不能在后面的工作中 修改 了；5)设备接 口设置：根据 使 用的 PLC 类型 选择 相应的“ 以太网 * ” ；67）依 据相应的单网或者 双网， 填写 PLC 网络模 件的 IP 地址 ；8)填写端 口号：502；9)设备 输 入类型 ：选择与前 后设备 不同 等 串口 即可；10) 模件数：可以 预先估计 模件数， 适当写 大一点。完成上述步骤 后，即可完成第 一步的通信驱动配置了。配置好的界面为：最后保 存的文件 名后 缀为.MON(2) 调度 通信的以太网组态（主要是上位机与地调 ，省调的通信（ 104 通信）该组态是在 “ 系统配置与 健康 管理” 里 面依次打 开如

13、下 画面：1)首先右键 点击“ 通讯 口配置 ” ，增加一个 ETH1 ；2)右键 单 击“ ETH1” 选择 “ 通讯规约 ” ，在 “ 通讯规约 ” 对话框内 填写 D:EC2000driver_Exe下的驱动 名称 ，一般 为标准驱动， “ 确认 ” 。3)右 键 单 击 “ ETH1” 选 择 “ 启 动 通 讯 口 配 置 ”进 行 通 讯 组 态 。 组 态 完 成 后 在名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 30 页 - - - - - - - -

14、 - 6-8 D:EC2000driver_Db下自 动生成 IEC870.db 。2.2 串口通信组态串口组态同 样 也有两种方式，一是数据库内的串口组态，一是与外部通信（ 调度）的串口组态。(1)数据 库内的串口组态（主要是和不支持 以太网通信的 设备 进行通信）首先打 开数据文件： *.MON(在“ 基本测点 组态 ” 内打开)，双击 设备 后再 弹出的对话框内。首先 组态 DEBUG 和 ETH 两个设备 ，而后从 第三 个开始，只需 在“ 设备接 口” 选择 “ 串口 ” 而后填写通信 参数即可， 其他 的同以太网通信组态。(2)调度 通信的串口（ 101 通信）组态，与以太网相似，

15、在操作中 选中“ 串口 ” 即可。2.3 上位机驱动开发环境目前所内上位机驱动开发 环境 是 Microsoft Visual C+6.0 ，所有驱动 源程序 都是在该环境上编写 、编译 、调试完 成的。(1)首先 完成 该软 件的 安装 ，可以 使用默认 设置进行 软件安装；(2)安装补丁 ，最新补丁 为 SP6，官方网 站上可以 下载；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-9 (3)安装完毕 后即可运行 VC

16、6.0 开发 环境 ；(4)打开驱动 源程序 *.dsw 文件， 即可载入源程序。3下位机通信组态3.1 PLC编程组态 (MB,MB+,ETH ，Profibus) 针对通信来 说 ， PLC 编程组态 相对简 单， 下面 以 Premium 系列 P104M PLC 为例介绍 Modbus，Modbus Plus， ETH；以 西门 子 S7-300 为例介绍 Profibus 组态。(1)带有串口通信 卡 TSX SCP114（ 485/422 通讯）软件组态。(2)带有 MB+ 通信 卡 TSX MBP100 软件组态。具体步骤 如下 ：1)在“ 网络” 上点击右键 ，弹 出如下 图（

17、图一）所示对话框2)选择 ModbusPlus 网络3)一般程序 会自动添加一 个 ModbusPlus_1 的网 络，该名字可以 更改。4)在完成上 述 3 步后，“ 网络” 下会增加一个 ModbusPlus_1 的网 络图标， 双击 该网络图标即可弹 出第二个对话 框（图 二）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-10 1)在“ 工作站编 号” 当该站 是第 一个站是， 写入 1。2)“ 特定 ” 点 击“

18、 输入 ” 即是 从 那 个 站 读 入 数据，例如： 从第 2 个站读 入到数据存到%MW12 ， 即为开入 数据 。在 完成上述操作后 ，即可进行 MB+的关联了，进 入硬件， 双击 如下 的图标：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-10 1)在“ 工作站编 号” 当该站 是第 一个站是， 写入 1。2)“ 特定 ” 点 击“ 输入 ” 即是 从 那 个 站 读 入 数据， 例 如 ： 从 第 2 个 站

19、 读 入 到数据存到%MW12 ， 即为开入 数据。在 完成上述操作后 ，即可进行 MB+的关联了，进 入硬件， 双击 如下 的图标：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-12 说明 ： Ethernet_1 前面的 红叉 表示 该网络 还没有和 相应的网 络模件“ 链接” 一旦连接完 成后即可 显示 。步骤 2： 进行网 络的配置，双击步骤1 新建 的网 络 Ethernet_1，即弹出配置对话框，针对（1）

20、（ 4）内 如 何配置进行 详 细说明 。步骤 2- （1） 首先 选择 型号 系 列， 不同以太网 模件支持 的型号 不一样， 共有 三个 Premium PLC系 列。这里 选择 “ 常规连接 ” ； TCP/IP 10 和 ETHWAY ，用 于 ETY110 模件 TCP/IP 10/100 扩展 连接 ，用 于 TSX P57 4634/5634/6634 TCP/IP 10/100 常规连接 ，除上 述以外的模件连接步骤 2-（2）配置 IP 地址 ，输入相应的 IP 地址 ；步骤 2-（3）“ 以太网配置 ” 选择 为以太网 II。步骤 2- （4） “ 模块实 用程序 ” 依据

21、不同的 工程需求 进行相应的选择，这里选择一 个 IO 扫描 。当选择 IO 扫描 为“ 是” 时， “ IO 扫描 ” 选项 卡处于可选择 状态。点击“ IO 扫描” 即可看到如下 界面。步骤 2-（4- IO 扫描 ）依 据下面对话框内的 说明 依次配置 即可完成。至 此，“ 网络” 配置 完成了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-13 步骤3：完成 上述两个步骤 后即可进行网 络 与模件的关联了。双击

22、 相应的网络模 件， 按照右 图所示进行选择即可。步骤 如“ CPU 自身带 的以太网口配置” ，关键 要针对不同等模件选择不同的网络支持连接 。即“ 1）的 步骤 2- （1）”(4)西门 子 S7-300PLC 的 Profibus 模件组态以 S7-300 西门 子的 CP343-5 Profibus 模件为 例简要 介绍 Profibus 组态方 法。1)通过 Step7软件， 打开工程，在硬件配置内增加一个 CP343-5 模件。 如右图图一所示。2)增加该 模件后 ， 硬件配置图 如右图 二所示，双击 CP343-5 即可打开该模件的硬件配置图。3)点击 Properties。名师

23、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-14 4)该对 话框上有不同的选项卡，主要是 General 和 Addresses两个，addresses主要是配置 该硬件的 地址 ，可以采用 默认 设 置。 这里 主要 介 绍 General 选项卡内的 Propreties，在 这里需要配置 Profibus 站地址 Address， 每个 站都需 要有不同的 站地址 。 点击“ Propreties” 按钮 ，弹出如

24、下对 话 框。在 Address 内选择 该站对 应的站地址 ，最大 能选择 126，而后点 击该对话框内的 “ Propreties” ， 在新弹 出的参数配置 栏选择 传输速率 等， 即可完成 Profibus 的组态。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-15 3.2 SJ30/CPM418 组态SJ30 与 CPM418/518/618 的 功能是一 样的， 都是与 外部其他 设备 进行通信的通信管理装

25、置，CPM*18 是以 MB 系列的 PLC 模件形式出现 。显然它 与 PLC 的 CPU 通信 速度更快。由于两者的编 程环境 以及组态 环境 都是一 样 的， 介绍以 SJ30为例。(1)用户文件和目 录结构：1)其中 sbin 内存放 编译 好 的可 执行文件， 新增的通讯驱动 也必须 存放在 此文件夹 下才能被自动引导。2)/home/nari/config/base/ 子文件夹存放SJ-30 通讯管理装 置的三个基本组态配置文件：数据组态文件（ .baseconfig） 、网 络配置文件 (.netconfig) 和用户协议 配置文件 (.proconfig) 。/home/nar

26、i/config/port/ 子 文件夹存放 特殊 通讯程序的 特殊 配置信 息。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-16 3)SJ-30 通讯管理装 置 初始的网 络 IP 地址 为 192.9.200.230，支持 远方的 telnet 和 ftp 请求。通过以太网 联 接，用 户可以通 过 telnet 登陆 SJ-30 通讯管理装置，使用系统 命令进行 相应的操作 ；用 户 还可以通 过 ftp 传输

27、配置文件。有 关操作用户、口令对应如下 ：操作用 户名口令TELNET root nari FTP nari nariacc Su root nari 以太网 接口使用 9 孔 D 型接头 ，针脚 定义如下针脚功能针脚功能PIN1 Transmit Data PIN6 Transmit Data PIN2 Receive Data PIN8 Receive Data (2)组态 环境 的安 装：在 windows 下也 可以进行SJ30 的组态，进行 基本 的操作，比如 组态， 下载，上 传以及监视等 。首先 在“ SJ30安装 包” 内的：SJ30-v1.1configurationwind

28、owsjsdk1.4.1Disk1下的 Setup.exe，完 成安 装 JAVA 虚拟 机， 而后点 击SJ30-v1.1configurationwindows下的 Setupjar.exe， 完成安 装 SJ30组态 调试界 面。完 成上述两个步骤 后，电脑提示重 启，重新启 动操作系统 后，即可在程序 栏中选择 启动“ SJ30组态 调试界 面” 。在 安装目录下会自 动生成 如下文件夹：cfg 内存放配置文件，java 内有 SJ30的启动文件， sbin 内存放用 户驱动文件， txt 内存放 协议配置文件。可以在java 内直接双击 start30.bat 文件 即可 启动 SJ

29、30 组态调试界面。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-17 (3)SJ30组态 调试界 面功 能介 绍：SJ30组态 调试界 面如右图所示， “ 设置” 主要用到一 个功能就是“ 协议 设置” 用来新建 协议或者修改 某一个已存在的 协议 文件。 “ 工程” 下的菜单在 工具 栏内都有相应的按钮。每个 按钮 的功能如 右图所示。 灰 色表示 单前状态 下，按钮 不可操作 。有 些操作 可以通 过点 击右键

30、完成 ，比如 通过鼠标进行 “ 设备 添加”“设备删除 ”“设备修改” 。(4)SJ30组态 步骤 ：SJ30 组态 大致步骤 可分 为：新建 协议 /组态 协议 （如果 已有协议 ，此步可以 跳过） ，新建工程文件， 增加串口，串口组态（协议 ，通 讯参数等） ，保存配置文件， 下载可执行文件， 下载配置文件，重 启 SJ30，监视 通信数据是 否正常。步骤 1：新建 协议 /组态 协议 （如果 已有协议 ，此步可以跳过）点击“ 设置” - “ 协议 设置” 弹出“ SJ30协议 组态 ” 界面；点击“ 新建 ” 即 可新建 一个协议 文件， “ 协议 代码” 自动生成 ，“ 协议 描述”

31、使用中文对该协议 进名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-18 行简 短描述（比如 ：南瑞 辅机） ，“ 程序 名称 ” 是 SJ30 使用该协议时需 要加载的驱动， 比如narifj（在 编译 环境 内需 要将可执行文件 编译 成该名称 ） ，而后点 击“ 协议 数据 量集合定义” 按钮 ，依据协议 要求和界面提示进行 开入 ，模 入，开出 ，模出的点数组态。 完成上述步骤 后即可完成协议的组态， 最后进行

32、协议 的保存。 详见 下图所示。注：圈注内的数 字表示 操作 的先后顺序（ 1，2，3，4，5，6）步骤 2 步,骤 3，步骤 4 ，步骤 5：新建 工程文件 ,增加 串口，串口组态。点击“ 新建 配置文件 ” ，填 写工程名称 （一般 填写工程相 应的 LCU 名称 ） ，以 填写 test为例。如下图所示：选 中刚刚建立的 “ 南瑞 辅机” 协议 ，串口 定义为第 一个串口 0X01,点击确 定即 可完成。配置 完后的组态 窗口显示如下 图所示当然如果 有多 个南瑞 辅机设备 都遵循 这个协议 ，可以 将该 串口 下的“设备 数量”填写实际的设备 数量。以不同的 站地址 区分 。名师资料总

33、结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-19 步骤 6 ： 下载 可执行文件，SJ30 的默认 IP 地址 为 192.9.200.230，通过 telnet 登录 到 SJ30上，下发 可读写命令。 而后 通过 ftp 方式 将编译 好的驱动 下载到 SJ30的 sbin 目录下。步骤 7：下载配置文件，重 启 SJ30，监视 通信数据是 否正常。将配置文件 下载到 SJ30上，通过 组态 软件的 按钮 面板操作 重启

34、SJ30，而后 联机监视 数据的 正常与否。下载密码 为 Nariacc（注意 大小写）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-20 3.3 SJ30/CPM418 驱动开发环境SJ-30 通讯管理装 置固定采用的LINUX核心 版本是 V2.2.14 ，通 讯驱动程序 必需在运行此 核心 版本的 LINUX 编译 环境 上进行 编译 连接 （通 过 在 Windows 操作 系统上 安 装虚拟 机来 运行 Li

35、nux也 可以） ， 然后将 可执行 代码下载到 SJ-30通 讯管理装 置上。可以 先在 Windows 下的 VC/UE 等编 辑软件内 将 程序 修改好 ，再放到 linux 上编译 ，如果编译失 败，则通过 vi 编辑命令进行 修改 ，至此编译 成功，编译后 的文件 会自动放到 sbin 下（ Makefile内 含有该路径） 。4常用通信协议介绍4.1 标准 Modbus 协议Modbus 协议 是 应用于电子控 制 器上的一种通用语言 。通 过此协议 ，控制器相 互之间 、控制器 经由网络（例如 以太网）和 其 它设备 之间可以通信。它已 经成 为一通用 工业 标准。有了 它，不同

36、 厂商 生产的控制 设备 可以 连成 工业网络，进行 集中监控 。控制器通信 使 用主 从技术 ，即主设备 能初始 化传输（查询 ） 。从设备 根据主 设备 查询 提供 的数据 作出 相应反应 。典型的主 设备 ：SJ30通信管 理装 置。 典型 的从设备 ：PLC， 电度 表， 温度 巡检 ，辅机系统。Modbus 协议 建立了主 设备 查询 的格式：设备（或 广播） 地址、功能代码 、 所有要 发送 的数据 、错误 检测域。从设备 回应消 息也由 Modbus 协议 构成，包 括确认 要行动的 域、任何要返回 的数据 、和错误检 测域。如果 在消 息接收 过程中发 生一错误 ，或 从设备

37、不能执行 其命令，从设备 将建立错误 消 息并 把它作为 回应发送出 去。在标准的Modbus 网络通信 中控 制器能设置为两种 传输模式 （ASCII 或 RTU） 中的任何一种。用 户选择 想要的 模 式，包括串口通信 参数（波特率 、校验 方式 等） ，在配置 每个 控制器的时候，在一 个 Modbus 网络上的所有 设备 都必须 选择 相同的 传 输模式和串口 参数。(1)ASCII 模式当控制器设 为 在 Modbus 网 络上以 ASCII （ 美国 标准信 息交 换代 码）模式通信，在 消息中 的每个 8Bit 字节 都作为 两个 ASCII 字符发送（如 0100 的 ASCI

38、I 码发送为 0 x30， 0 x31， 0 x30， 0 x30） 。这 种方式的主要 优 点是字符发送 的时间间 隔可达到 1 秒而不产 生错误 。传输中 的最后校验 是累 加到 校验 方式（ LRC 纵向冗 长检测：将消息中的 8Bit 的字节 连续累 加，丢弃 了进位）。(2)RTU 模式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-21 当控制器设 为 在 Modbus 网络上以 RTU（远程 终端单元）模式

39、通信，在 消息中的每个 8Bit 字节 包含两个 4Bit 的十六 进制字 符 （ 如 0100 的 RTU 发送为 0 x00， 0 x64） 。 这种方式的主要优点是：在同 样的波特率 下 ，可 比 ASCII 方式 传送更多的数据。CRC(循环冗长检测) (3)典型信文 格式（ RTU 模式， 下面均以 RTU 方式 介绍）主站发送（命令格式） 站 地址功能码起 始 地址高字节起 始 地址低字节字 长 度高字节字 长 度低字节CRC16校验 (高在前，低在后) 从站发送（响应格式） 站 地址功 能码字节 长度第一个 字高位第 一 个 字低位 CRC16 校验 (高在前， 低在后) 站地址

40、 ：就是 从站 的“ 站号” 同一 个主站下 一个 串口内的 从设备 站地址 不能有重 复。功能码：就是主 站下发 的控 制令性质，是 读（字，位），是 写（字，位） 等功能。CRC 校验 ：用来 检验整 个信文在 传输中是 否有误码（主 站计算好后随信文一 起发到从站，从站 接收 到信文 后重 新计 算的结 果 与该校验 码核 对是否一致，如果 一致则说明 信文在 传输的过程中没 有出错，否则认 为信文有 误） 。常用功能码0 x01：Read Coil Status（读 取线圈状态） 读 取离散量状态。 返回 的信文内 每个字节 代表 8 个离 散量状态（ 1 表示动 作，0 表示 复归）

41、 ；0 x03：Read Holding Registers（读取保持 寄 存器）从站 可以 预先将离散的开关量以字的方式存放到 字寄存器内。 将模拟量 等测 值存放到 相应的字寄存器内；0 x10：Preset Multiple Registers （预置多 寄存 器）一 次将多个数据 依次写入 多个寄存器。(4)例子（广 科励磁 ）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-22 4.2 上位机与PLC通信协议公

42、司监控 系统与 下位机 PLC 通信采用以太网通信，规约 采用类似 Modbus 协议的格式，当前最新 规约 文档为 PLC 与上位机通信 协议 V3.0.6.pdf 。 在 PLC 内部 开辟了四个信文 区， 分别是：PLC-上位机（上行信文区） ，上位机 -PLC（下行信文 区） 、PLC 事件记录信文 区， SJ30事件记录信文 区。(1)上送信文 区：上行标 志 1 字（预留 ，暂不用） ，信箱长度共 1500 个字（具体长 度可变，上送信文 区起始地址 在各 PLC 程序 中确定， 长度定义在上位机通 讯组态文件 中） 。内容包括： 第一个字为冗 余信息字 ： 该字的 16、 15

43、位和14、 13 位分别 为自己 和对侧 CPU 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-23 状态， 2 为主， 3 为 独立 运行， 1 为离线 )； 第二个字冗余信息备用字； 第三 个字为SJ30 事件指针；第四个 字为 PLC 状 态标 志（每扫描周期 加 1，值 132000，累加到 32000翻转为 1 重新累加。用 于判断 PLC 是否在运行）； 第五个字为 PLC 事件指针； 第六个字开始 为实时

44、 I/O 信文 区(2)下行信文 区：起始地址接 上送实时数据 区之后，由下行标 记，正文内 容组成。下行标 志1 字，信 箱 长度为 100 字，PLC 根据 下 行标 志，对下行信文 缓冲区进行 解释，执行相应的动 作。(3)PLC 事 件记录信文 区： 长度为 240 字， 记录 40 封信文(4)SJ30 事件信文 区长 度为 690 字，最大 存放 15 个事件上 送信文 区、下行信文 区均可包括一封或多 封信件， 最后 一封信之 后必须 为两个“0”字。信文 1 信文 2 信文 N 00 00 (5)信文标准 格式正文长度特征码正文例如下 行信文 中的“控制命 令”信文 格式为9

45、命令来源码LCU 号控制性 质控制对象例如上行信文 中的“ 模拟量 测值”信文 格式为2 第 1 点读数第 2 点读数 4.3 PLC与 SJ30 通信协议名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-24 (1)MODCON 、 GE 系列 PLC 与 SJ-30 通讯管理装 置本协议 是为 MODCON 、 GE 系列 PLC 与 SJ-30通 讯管理装 置实现 串口通 讯而 制定。 PLC 通讯协议 应选用 MO

46、DBUS RTU 协议 。 SJ-30 作为 主站，PLC 作为从站 。 当前 最新 规约文档为 PLC 与上位机通信 协议 V3.0.6.pdf 。 PLC 信箱为 SJ-30 与上位机通 讯的中转缓冲 区， 它是 PLC内存 中一段约定的 寄存器，按功能区分 为上送信文 区 、下送 信文 区和标 志。 上送信文 区和下送 信文 区均可包括一封 或多 封子信件， 最后一封信之 后必须 为两个” 0” 字。SJ-30 将上送信文组 织好写入 PLC 上送信文 区，将上送标志置为“ 0XFFFF”，PLC 读取并将上 送标志清零 后方可 写入下 一信文。PLC 将上位机 下送 来的信文组 织好写

47、入下送 信文 区，将下送 标志置为“ 0XFFFF”，SJ-30 读取并 将下送 标志清零 后方可 写入后 续信文。信文标准 格式R0 正文长度（字）R1 特征码R2 正文RN 上行信文（ SJ-30-PLC-PC ）标准 格式 （以 模拟量 测值为例）特征码32 正文第一点测值最后一点测值下行信文（ PC -PLC- SJ-30 ）标准 格式 （以 模拟量设值为例）特征码36 正文模拟量 点号模出设置(2)SJ30 与 MB 系列 PLC 及上位机通 讯通信方式以 及 协议 选择 都与 “ 1” 中的相同， 区别 是信文 格式不同， PLC 中需为 SJ30开辟三个名师资料总结 - - -精

48、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-25 缓冲 区，一 个为上 送信文 缓冲 区 ，一 个为事件缓冲 区，一 个为 PLC 下发 信文 缓冲区。例如：下行用 户区 数据组 织下行参数设置信文（ MB 系列 PLC CPM418 ）此 报文在 初始时只需下 传一次， 每种数据 类型 对应一个报文， 最后一个报文时将 结束标示置位。下设类型 代码 ：开入 量 0 x41 开出 量 0 x42 模 入量 0 x44 模 出量 0 x48 字

49、 符串 0 x50 结束标示：置位 时为 数据 类型 代码的“ 按位或 ”，否则为 0 x00 上送方式：自动0 x01 召唤0 x02 时间周期 ： 在自动上 送方式 时有效 周期 时间设定参数*100ms 报头0X30 0X03 0X30 0X03 功能码0X10 数据 类型* 上送方式* 时间周期* 结束标示* 结束标示* 在 MB80的程序 中需 要进行 如下 步骤 （以 模 拟量 为例） ，首先 将 组织好的信文 依次写入R2101 R2105 中，通 过调 用一次 COMMOV功能块即 可。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

50、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 30 页 - - - - - - - - - 6-26 5典型驱动程序介绍5.1 SJ30 通信驱动程序简介SJ30的驱动有 其自己 定义的一系 列库函数组 成（库函数头文件 port.h） ，驱动程序的 典型框图为 ：(1)初始化数据 联接主要用到 库函数： x_getmemory() 该函数建立用户应 用程序与SJ30 数据名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 30 页 -