PC机与PLC的串行通信通过Modbus TCP协议实现
S7_200PLC与PC间的串口通信_高歌
异或校验 是 提 高 通 信 可 靠 性 的 重 要 措 施 之 一 。在传输过程中 ,指令有可能受到任何干扰而 使原数据信号发生扭曲 ,此时的指令必有误 。对 于监测指令在传输过程中发生的错误 ,接收方必 须对指令作进一步的确认工作 。采用异或循环校 验的方法将传送的字符串以字节为单位作异或 和 ,并将此异或和作为指令的一部分 (校验位 )传 送出去 。接收方收到指令后以相同方式对接收到 的字符串依次作异或和并与传送方所传送来的校 验位作比较 ,如相等则代表收到的指令正确 ,反之 为错误 ,请求重发 。
RCV 指令可以方便的接收一个或多个字符 , 最多可接收 255 个字符 ,如果有中断程序连接到 接收结束事件上 ,在接收完最后一个字符时 ,端口 0产生中断事件 23,端口 1产生中断事件 24。
可以监视 SMB86或 SMB186的变化 ,而不是 用中断进行报文的接收 。 SMB86或 SMB186为非 零时 , RCV 指令未被激活或接收已经结束 。正在 接收报文时 ,它们为零 。必须为报文接收功能定 义一个启动条件和一个结束条件 。当超时或奇偶 校验错误时 ,将自动中止报文接收功能 。也可以 用字符中断而不是用接收指令来控制接收数据 , 每接收一个字符产生一个中断 。在端口 0或端口 1接收一个字符时 ,分别产生中断事件 8 或中断 事件 25。
计 算 机 的 通 信 编 程 方 法 很 多 , 通 常 使 用 V isual C + +语言或 V isual B asic语言 ,还可以使 用 C#等语言 。其中 V isual B asic语言 ,简单实用 , 因此在实现计算机与可编程控制器之间的串行通 信中应用较多 。
基于Modbus TCP协议实现PC机与PLC的串行通信
基于Modbus TCP 协议实现PC 机与PLC 的串行通信1 引言智能楼宇工程中的中央空调、电梯、通风、给排水、照明、火灾报警等个子系统的互联方案中，采用modbus tcp 协议的串行通信方式，全面兼容modbus 工业标准，数据传输可靠，响应速度快，扩展灵活，通过互联网实现各子系统与中央管理系统的通信。
modbus tcp 协议是在tcp/ip 标准中，应用层采用工业领域事实标准modbus。
modbus 使用tcp/ip 应用层的502 端口，这是经过国际公认的。
该串行总线方式支持各种介质的rs-232、rs-422、rs-485 接口。
modbus tcp 的网络通信模式采用client/server 方式，如2.1 协议分析modbus tcp 数据报文结构，如一次modbus tcp 读取保持寄存器的通信分析(省略了ip/tcp 头)：从左向右分析该数据报文：00 03 为此次通信编号，一般每次通信之后将被要求加1 以区别不同的通信数据报文；00 00 表示协议标识符，00 00 为modbus 协议；00 06 为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节；03 为设备地址，用以标识连接在串行线或者网络上的远程服务端的地址。
以上七个字节也被称为modbus 报文头。
03 为功能码，此时代码03 为读取保持寄存器数据。
00 00 00 01 为功能码的参数，指示将被读取的保持寄存器的地址与长度。
从左向右分析该数据报文：00 03 为此次通信编号，应答报文要求与先前对应的请求保持一致；00 00 为协议标识符，00 00 表示modbus 协议；00 05 为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节；03 为设备地址，应答报文要求与先前对应的请求保持一致。
以上七个字节同样为modbus 报文头。
03 为功能码，正常情况下应答报文要求与先前对应的请求保持一致，如果出错则返回80h+先前的功能码。
电脑与台达plc网口通讯
电脑与台达plc网口通讯在现代工业控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）是一种非常重要的设备。
它能够实现自动化控制，保障工业生产的高效性和稳定性。
然而，要使PLC发挥其优势，必须与其他设备（如电脑）进行通信。
本文将介绍电脑与台达PLC网口通讯的原理、方法以及应用。
一、通讯原理现在，PLC的通讯主要使用串行通信和以太网通信两种方式。
其中，串行通信速度相对较慢，一般用于较简单的工业场景。
而以太网通信则能提供更高的数据传输速度和更稳定的连接，适用于复杂的工业控制系统。
二、网口通讯方法针对网口通讯，我们可以使用不同的通讯协议和软件来实现。
在与台达PLC进行通讯时，一种常用的方法是使用Modbus协议。
Modbus协议是一种开放的工业通讯协议，具有广泛的应用。
通过Modbus协议，电脑可以与台达PLC进行数据传输和命令交互。
与此同时，为了实现网口通讯，我们还需要用到PLC编程软件。
对于台达PLC来说，其编程软件为ISPSoft。
通过ISPSoft，我们可以配置PLC的通讯参数，编写相应的程序，并与电脑建立连接。
三、通讯过程在进行电脑与台达PLC网口通讯之前，我们需要确保电脑和PLC在同一局域网内，并且具备相应的IP地址。
首先，在ISPSoft软件中，我们需要进行通讯参数的设置。
具体包括选择通讯端口、设置PLC的IP地址和端口号等。
接下来，我们可以编写PLC程序，来实现与电脑的通讯功能。
在电脑端，我们可以使用串口调试助手这样的工具，通过串口与PLC进行连接和通讯。
通过输入相应的Modbus指令，我们可以实现数据的读取、写入以及设备的控制。
例如，我们可以通过发送读取指令，获取PLC中某个寄存器的值，以便进行后续的处理。
在整个通讯过程中，需要注意的是通讯参数的设置和指令的正确使用。
同时，稳定的网络连接也是保障通讯正常进行的重要因素。
四、应用案例电脑与台达PLC网口通讯在实际工业控制中有着广泛的应用。
举个例子，我们可以将此种通讯方式应用于自动化生产线的监控与控制。
Modbus_TCP通讯在中广核国产化PLC中的应用
第30卷 第10期2023年10月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONVol.302023 No.10Modbus TCP通讯在中广核国产化PLC中的应用高 阳（上海中广核工程科技有限公司，上海 200241）摘 要：Modbus TCP 通讯协议是应用于工业控制器的一种通用语言。
通过此协议，可实现控制器与外部设备之间的通信。
在工业控制中，可编程控制器（PLC）作为工业控制装置已得到广泛地应用。
具有高可靠性、高稳定性的中广核国产化PLC，可以完美支持Modbus TCP 协议。
本文描述了Modbus TCP 通讯协议应用于中广核国产化PLC 中的配置方法，并通过一个通讯实例展示了PLC 与SCADA 之间的数据交互情况，表明中广核国产化PLC 可方便实现与外部设备之间的Modbus TCP 通信。
关键词：Modbus TCP ；国产化；PLC中图分类号：TK83 文献标志码：AApplication of Modbus TCP Communication in CGN Domestic PLCGao Yang（Shanghai CGN Engineering T echnology Co., Ltd.,Shanghai,200241,China ）Abstract：The Modbus TCP communication protocol is a common language used in industrial controllers. This protocol enablesremote communication between the controller and the device. In industrial control, programmable logic controller (PLC) has been widely used as an industrial control device. CGN localized PLC with high reliability nuclear power quality can perfectly support Modbus TCP protocol. This paper introduces the configuration method of the Modbus TCP communication protocol applied to the CGN localized PLC, and shows the data interaction between PLC and SCADA through a communication sample, indicates that the CGN localized PLC could support Modbus TCP communication protocol with the host.Key words：Modbus TCP ；domestic ；PLC收稿日期：2023-06-29作者简介：高阳（1983-），男，哈尔滨人，硕士研究生，主任工程师，研究方向：风力发电机系统及其控制。
plc和计算机间串行通讯程序设计
plc和计算机间串行通讯程序设计PLC和计算机间的串行通讯可以通过多种协议，如RS232、RS485、Modbus等进行。
其基本原理是通过串行通讯口将PLC和计算机连接起来，然后通过编程实现对PLC进行读写操作，以实现数据的交换。
具体的串行通讯程序设计需要考虑以下几个方面：
1. 确定通讯协议：在实现串行通讯时，需要确定通讯协议，比如RS232、RS485、Modbus等，然后根据协议要求对通讯口进行配置。
2. 配置串行通讯口：对于不同的通讯协议，需要对串行通讯口进
行不同的配置，如波特率、数据位、校验位等。
3. 编写数据收发程序：通过编写数据收发程序，可以实现对PLC
和计算机之间数据的交换。
一般来说，先发送数据请求给PLC，PLC接
收请求后返回数据，然后计算机再对收到的数据进行解析和处理。
4. 错误处理：在实际的串行通讯中，可能会发生各种错误，如通
讯中断、数据异常等，需要对这些错误进行处理，以保证程序的稳定
性和可靠性。
总的来说，串行通讯程序设计需要充分了解通讯协议和串行通讯
口的相关知识，同时需要对PLC和计算机之间的通讯进行严谨的设计
和实现，以确保程序的正常运行。
基于TCP协议的PC与西门子S7-1200PLC通信研究
1 TCP协议基本含义分析(1)TCP协议为客户提供较为全面和系统的服务器连接与客户端。
某一既定TCP协议用户可以实现与服务器的实质性连接，并利用这一连接和服务器进行规模性的数据交互。
(2)TCP协议为用户提供较强的可靠性。
在TCP协议向其他计算机发送信息数据的过程中，需要对方进行人工审核确认。
若不能收到确认信息，那么TCP协议将自行重新传输数据，直至五次数据传输均失败的情况下，自行选择传输放弃。
(3)TCP协议内不含有用于实时性计算用户到服务器往返时间的计算系统，所以TCP协议能够有效掌握确认等待时间。
(4)TCP协议以向每一个字节发送数据的形式，使这些字节产生关联并获得相应序列号。
(5)TCP协议具有流量控制功能，使对端TCP协议掌握自身能够接受字节的范畴，这也就是我们常说的通告窗口。
TCP客户端和服务端构建连接的过程被我们称为三次握手：（1）客户端向服务器端发送SYN报告文件，正式进入SYN 模式。
（2）当服务器接到报文以后，迅速作出回应向对方发送ACK报文，进入RECV运行模式。
（3）当客户端收到回应以后，再次回应ACK报文，最终完成三次握手。
2 西门子PLC通信设置普遍来说，PLC和PC的地址需要在相同网络内，也就是各自的网络需要在物理层面相通，反之则无法进行有效通信。
现阶段，在国际上较为主流的西门子系列PLC系统当中，部分系列的中央处理器模块不具备以太网连接接口，必须通过西门子公司自行生产的以太网通信模块。
然而，目前最新的西门子S7-1200PLC系列和1500PLC系列再设计的过程中，为避免过去系列中的缺点与不足，在中央处理器本体设置profinets接口，能够良好支持TCP协议与以太网通信标准。
利用以太网便能轻松实现中央处理器和变成构件之间的通信，以及与其他中央处理器、PC之间的通信。
以西门子公司生产的S7-1200PLC系列为实际案例，实施软件编程与网络设置，其具体操作流程和其他PLC系列差距较小基本相同。
7.2 Modbus TCP通信功能应用示例
Modbus TCP通信功能应用示例1. 控制要求两台PLC，其中一台型号为S7-1200 CPU1215C DC/DC/DC，作为客户端（PLC_1）；另一台型号为S7-1200 CPU1214C AC/DC/RLY，作为服务器（PLC_2）。
要求通过MODBUS TCP协议实现两台PLC的通信与数据交换：1）PLC_1读取PLC_2保持寄存器中10个字的数据；2）PLC_1向PLC_2保持寄存器写入10个字的数据。
2. 系统结构PLC_1 （S7-1200 CPU1215C DC/DC/DC）集成有两口交换机，采用两根以太网电缆，分别连接PC机和PLC_2，完成系统的网络连接。
如图7-18所示系统硬件连接示意图。
图7-18 硬件连接示意图3. 创建新项目打开TIA PORTAL V13 SP1软件，创建新项目“MODBUS-TCP通信示例”；然后在项目树下点击“添加新设备”，选择CPU1215C DC/DC/DC（订货号：6ES7 215-1AG40-0XB0，固件版本：V4.x），创建一个PLC_1站点，并将PLC_1的 IP 地址定义为192.168.0.1、子网掩码为255.255.255.0，如图7-19所示。
同样，继续添加新设备，选择CPU1214C AC/DC/RLY（订货号：6ES7 214-1BG40-0XB0，固件版本：V4.x），创建一个PLC_2站点，并将PLC_2的 IP 地址定义为192.168.0.2、子网掩码为255.255.255.0，如图7-20所示。
设置完成后，在网络视图中，建立两台PLC之间的PN/IE网络连接。
图7-19 PLC_1 IP地址设置 图7-20 PLC_2 IP地址设置两台PLC的相关参数设置如表7-1所示。
表7-1 PLC通信参数设置4. S7-1200 Modbus TCP 客户端参数设置与程序编写S7-1200 客户端侧需要调用MB_CLIENT指令块，该指令块主要完成客户机和服务器的TCP连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器断开的工作任务。
虚拟仪器与S7-1200系列PLC 基于Modbus TCP协议实现PC对PLC监控
虚拟仪器与S7-1200系列PLC 基于Modbus TCP协议实现PC对PLC监控LabVIEW是一种图形化编程软件，使用灵活方便，虚拟仪器开发环境能支持多种接口通信，而以太网接口的通信方式被广泛应用到工业设备中，本文详细介绍了使用LabVIEW内置的TCP模块编写上位机的程序，利用了ModbusTCP/ IP 协议实现了PC主机与西门子S7-1200PLC的通信，PC机读取并写入PLC数据块DB的数据。
从而实现对运行设备的监控。
标签：Modbus TCP/IP协议;虚拟仪器;S7-1200PLC1引言LabVIEW不仅具有强大的虚拟仪表功能，还具有丰富的图形界面模块，支持多种通信协议、数字信号处理。
在工业设备控制上用LabVIEW实施设备运行状态显示和设备在PC机上控制，不仅能够达到智能的人机界面、智能化控制，而且便于专业技术人员对控制系统软件的二次开发。
本文以开发垂直升降类机械式立体停车库的上位机为背景，介绍了用LabVIEW实时在线显示车库运行状态和存取车辆的功能。
2 Modbus TCP客户机与服务器Modbus客户机：允许用户应用控制与远程设备的信息交换。
客户机根据用户应用向Modbus客户机接口的发送要求中所包含的参数来建立一个Modbus请求。
Modbus客户机接口提供一个接口，使得用户应用能够生成各类Modbus服务的请求，该服务包括对Modbus应用对象的访问。
Modbus服务器在收到一个Modbus请求以后，模块激活一个本地操作进行读、写、或完成其他操作。
本文将运用Modbus TCP/IP技术实现计算机和西门子S7-1200PLC之间的通信。
3 系统硬件组成上位机上位机采用普通计算机。
由于本系统采用以太网连接，所以要求计算机必须安装有以太网卡。
下位机下位机使用西门子S7-1215C AC/DC/RL Y PLC，固件版本4.2。
选用的CPU 集成两个带隔离的PROFINET以太网端口，该端口都可用于编程上传和下载，支持PC与PLC间通信。
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PC机与PLC的串行通信通过Modbus TCP协议实现
1 引言
智能楼宇工程中的中央空调、电梯、通风、给排水、照明、火灾报警等个子系统的互联方案中，采用Modbus TCP协议的串行通信方式，全面兼容modbus工业标准，数据传输可靠，响应速度快，扩展灵活，通过互联网实现各子系统与中央管理系统的通信。
modbus tcp协议是在tcp/ip标准中，应用层采用工业领域事实标准modbus。
modbus使用tcp/ip 应用层的502端口，这是经过国际公认的。
该串行总线方式支持各种介质的rs-232、rs-422、rs-485接口。
modbus tcp的网络通信模式采用client/server方式，如图1所示。
图1 modbus tcp的网络通信模式
2 modbus tcp串行通信分析与实现
某智能楼宇中各子系统主要采用PLC作为主控模块，如图2所示。
网络互联采用modbus tcp网络通信模式，中央管理系统与该网络的互联是亟待解决的问题，plc将智能楼宇中各子系统的相关状态和参数信息保存于它的寄存器中，中央管理系统需要读取plc中一些保持寄存器的数值，以此来进行智能楼宇的全面监控与管理。
modbus tcp协议提供了相应指令来进行保持寄存器的读取。
图2 智能楼宇系统示意图
2.1 协议分析
modbus tcp数据报文结构，如图3所示。
图3 modbus tcp数据报文结构
一次modbus tcp读取保持寄存器的通信分析(省略了ip/tcp头)：
从左向右分析该数据报文：00 03为此次通信编号，一般每次通信之后将被要求加1以区别不同的通信数据报文；00 00表示协议标识符，00 00为modbus协议；00 06为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节；03为设备地址，用以标识连接在串行线或者网络上的远程服务端的地址。
以上七个字节也被称为modbus报文头。
03为功能码，此时代码03为读取保持寄存器数据。
00 00 00 01为功能码的参数，指示将被读取的保持寄存器的地址与长度。
从左向右分析该数据报文：00 03为此次通信编号，应答报文要求与先前对应的请求保持一致；00 00为协议标识符，00 00表示modbus协议；00 05为数据长度，用来指示接下来数据的长度，单位字节；03为设备地址，应答报文要求与先前对应的请求保持一致。
以上七个字节同样为modbus报文头。
03为功能码，正常情况下应答报文要求与先前对应的请求保持一致，如果出错则返回80h+先前的功能码。
02为功能码的第一个参数，指示接下来数据的字节长度；00 17为被读取的保持寄存器中的数据值，即要求被读取的地址为00 00的保持寄存器中的数值为0017h。
测试程序(master)发送数据(hex)及plc(modbus tcp slave) 响应数据(hex)样例分析如
图4所示。
图4 程序发送/接收数据包样例分析
2.2 程序流程
以下是主程序的流程图，如图5所示，主要功能是建立tcp/ip连接以及连接错误处理。
modbus tcp协议的每一次工作循环的流程图，如图6所示。
图5 主程序流程图
图6 一次工作循环流程图
2.3 程序测试
首先在ip中填上需要被连接的服务端ip地址，然后点击connect进行连接。
连接成功后，在oFFset中填写需要读取的保持寄存器的开始地址，在length中填写需要读取的保持寄存器的长度。
最后点击trigger读取一次上述保持寄存器，同时将在sent和received中显示发送及收到的数据报文(hex)，并且在data monitor中显示对这些报文的解释。
3 结束语
本文对modbus tcp协议以及modbus tcp串行通信在智能楼宇工程中的应用作了简单介绍，重点分析研究了modbus tcp读取plc的保持寄存器数据的过程，并提出实现modbus tcp协议通信的解决方案，进行编程以及调试，成功实现了预期的功能。