寫入指令進行相應(yīng)的操作 - 基于PLC的Modbus協(xié)議的實現(xiàn)

　　按照上述程序格式, 即可在數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)寫入指令進行相應(yīng)的操作。

　　1) 讀取溫度, 其指令格式: [ 設(shè)備地址] [ 命令號] [ 通道號] [ 傳感器編號] [ 讀取個數(shù)高8 位] [ 低8位] [ CRC 低8 位] [ CRC 高8 位] , 其中CRC 校驗字節(jié)以子程序形式調(diào)用. 設(shè)備響應(yīng): [ 設(shè)備地址] [ 命令號] [ 返回的字節(jié)個數(shù)] [ 數(shù)據(jù)1] [ 數(shù)據(jù)2] . . . [ 數(shù)據(jù)n] [ CRC 低8 位] [ CRC 高8 位] 。

　　每個18b20 讀取溫度的返回值占用兩個字節(jié).

　　轉(zhuǎn)換方法: 將實際溫度擴大100 倍, 再將此數(shù)值分為兩個字節(jié)傳送出來即可. 例如, 實測出來溫度是28.65℃ , 擴大100 倍即2 865, 則發(fā)送的第一個字節(jié)是2 865/ 256 即是11, 第二個字節(jié)是2 865% 256 即49, 那么傳送的兩個字節(jié)為0×0B 和0×31。

　　需要注意的是, 由于采用兩線制的485 連線方式, 會產(chǎn)生回波通信, 即接收端會先接收到自己發(fā)送出去的數(shù)據(jù), 但數(shù)據(jù)還是會正常發(fā)送給采集模塊, 此時接收端則應(yīng)該避開前面的無用數(shù)據(jù), 接收后面模塊響應(yīng)的有效數(shù)據(jù)。

　　2) 在系統(tǒng)運行后, 若需更換傳感器, 則需執(zhí)行以下兩條指令, 首先, 搜索ID, [ 01] [ 06] [ 0c] [ 00][ 00] [ 00] [ CRC 低] [ CRC 高] , 此指令為搜索模塊1上各個通道的所有傳感器。 然后寫編號, 例如: [ 01][ 06] [ 09] [ 05] [ 00] [ 05] [ CRC 低] [ CRC 高] , 表示將第9 通道的原來編號為05 的傳感器更換后重新設(shè)定為05, 執(zhí)行此兩條指令后, 方可重新讀取溫度。

　　3) CRC 校驗字節(jié)的生成是比較關(guān)鍵的一步,其過程比較復(fù)雜, 步驟如下:

　?、兕A(yù)置一個16 位CRC 寄存器為十六進制FFFF, 即所有數(shù)位均為1。

　?、谠?6 位寄存器的低8 位字節(jié)與信息幀的第一個字節(jié)的低8 位進行& 異或?運算. 運算結(jié)果放入這個16 位寄存器。

　?、?把這個16 寄存器向右移一位, 用0 填補高位。

　?、苋粝蛴? 標(biāo)記位) 移出的數(shù)位是1, 則生成多項式A001( 1010000000000001) 和這個寄存器進行“異或”運算; 若向右移出的數(shù)位是0, 則返回③。

　　⑤重復(fù)③ 和④, 直至移出8 位。

　?、拗貜?fù)③ ~⑤, 直至該報文所有字節(jié)均與16 位寄存器進行& 異或?運算, 并移位8 次。

　　⑦將得到的l6 位CRC 寄存器的高、低位字節(jié)進行, 即2 字節(jié)CRC, 加到報文。

　　其程序流程如圖5, 以上面的溫度讀取指令為例, 其CRC 校驗梯形圖如圖6。

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圖5? CRC 校驗流程

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圖6 CRC 校驗程序

　　在讀取溫度時, 應(yīng)嚴(yán)格遵守DS18b20 的讀寫時序, 否則就會出現(xiàn)錯誤, 丟幀等, 若用脈沖信號定時讀取, 則間隔應(yīng)不小于100 ms. 一般出現(xiàn)錯誤幀時數(shù)據(jù)顯示為0℃, 此時可以進行簡單的濾波, 例如傳回值為0 時不顯示數(shù)據(jù), 或者多組數(shù)據(jù)取平均值后再顯示, 以避免溫度顯示的大幅度跳動。 DS18b20的初始化溫度顯示為85℃, 若一直不變, 則此傳感器可能已經(jīng)損壞或是接線不良, 應(yīng)進行相應(yīng)的檢查。

　　4? 結(jié)束語

　　該系統(tǒng)應(yīng)用于生產(chǎn)過程實時監(jiān)控中, PLC 既作為現(xiàn)場控制機完成對生產(chǎn)過程的自動控制, 又作為主從通信的主機, 與相關(guān)儀表連接, 實現(xiàn)與基于Modbus 現(xiàn)場總線協(xié)議的DS18b20 型數(shù)字溫度傳感器的采集模塊的主從通信, 并通過PLC 高速實時網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對其的遠(yuǎn)程監(jiān)控。 該系統(tǒng)目前處于試運行階段, 表現(xiàn)較為穩(wěn)定, 通信可靠, 效果良好。

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