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o引言

智能控制儀表是工業(yè)控制中最常用的控制器之一,具有專業(yè)性強(qiáng)、智能化高、控制算法先進(jìn)、使用方便等特點(diǎn)。Modbus通信協(xié)議作為一種開放高效的通信協(xié)議為眾多智能控制儀表廣泛應(yīng)用。如何將這些具備Modbus通信接口的智能設(shè)備簡單有效地集成到工廠SCADAHMI(SupervisoryControlAndDataAcquisitionHumanMachineInterface)系統(tǒng)中已經(jīng)是各自動化公司必須面對的問題。

西門子S7-300系列PLC以其運(yùn)行可靠、集成度高、可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在工控領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。其提供的CP341通信處理模塊可實(shí)現(xiàn)PLC與各種串口設(shè)備之間的智能通信。因此可以利用PLC的通信處理模塊讀取智能控制儀表中的數(shù)據(jù)，然后通過PLC中的工業(yè)以太網(wǎng)模塊、現(xiàn)場總線模塊連接到企業(yè)SCADAHMI系統(tǒng)中達(dá)到完美的結(jié)合。該文在設(shè)計某自動化生產(chǎn)線時，通過基于CP341的ModbusASCII通信方式，將南京某科技有限公司生產(chǎn)的XK-2000動態(tài)稱重顯示控制器的參數(shù)讀取到S7-300PLC中，參與實(shí)際的過程控制。

1通信系統(tǒng)構(gòu)成及儀表協(xié)議介紹

1.1通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

在自動化生產(chǎn)線中,要求將16臺XK-2000儀表的重量實(shí)際數(shù)值、設(shè)定數(shù)值等通過通信模塊讀取到PLC(系統(tǒng)選用6ES7315-2AH14-0AB0)中。XK-2000儀表提供Modbus通信接口，該儀表通信協(xié)議為標(biāo)準(zhǔn)的ModbusASCII碼協(xié)議。為了能夠?qū)x表的參數(shù)讀入到SiemensPLC中,采用了某公司的Modbus通信模塊CP341(6ES7341-1CH02-0AE0)，通過集成在CP341通信模塊中ASCII碼通信協(xié)議讀取出XK-2000儀表中的數(shù)據(jù)。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

XK-2000儀表與PLC之間構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)為RS485網(wǎng)絡(luò),雙方以19200bps的通信速率進(jìn)行通信,以下為CP341模塊和XK-2000儀表及通信協(xié)議的簡單介紹。

2. CP341模塊

CP341通信處理模塊是某公司提供的點(diǎn)到點(diǎn)連接的高速串行通信的低成本解決方案，是實(shí)現(xiàn)SiemensPLC和第三方智能控制儀表通信的模塊。它可以在SiemensS7-300和ET200M中使用，該通信模塊提供了RS232C(V.24)、20mA(TTY)和RS422/RS485(X.27)三種不同形式的傳輸接口。

該模塊可以實(shí)現(xiàn)ASCII碼,39W(R)和RK512，客戶協(xié)議(可裝載)等通信協(xié)議，通過集成在STEP7中的參數(shù)化工具可進(jìn)行簡單的參數(shù)化設(shè)置,其設(shè)置主要包括通信方式(波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)和奇偶校驗(yàn))、接口方式(485或422)等,對于同XK-2000儀表通信，設(shè)計中可以設(shè)置為:①通信方式19200,7,n,l；②接口方式RS485，其余的設(shè)置為默認(rèn)方式。

3. XK-2000儀表通信參數(shù)

XK-2000是南京某科技有限公司專門針對皮帶秤設(shè)計的一種高性能動態(tài)稱重顯示控制儀表。液晶顯示，中文菜單，提供PID控制算法和RS485通信接口。為了能夠與CP341模塊通信，需要設(shè)置儀表中的參數(shù)，見表1。

XK-2000儀表的通信協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)的ModbusASCn碼通信協(xié)議，報文數(shù)據(jù)幀見表2,功能碼見表3。