西门子崇左PLC模块总代理

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在modbus通信中由于pac3200手册中只给出了64位电能值的寄存器地址，所以wincc无法通过03xx和04xx直接读取和处理电能值。现在这个问题可以解决了，就是在64位寄存器地址上加上偏移。例如，64位的费率1下正向有功电能active energy import

tariff 1(d)寄存器地址是801。32位电能值的对应地址是2801（参考表1）。

操作步骤如下:

1） 在变量管理中添加modbus tcp/ip驱动

2） 建立通讯连接

cpu-type: premium, micro

· server: pac4200 的ip地址

· port: modbus 端口号 502

· remote slave address: 1

· swap words in 32-bit values: 选择swap words in 32-bit value

3） 新建变量

4）定义变量属性

图

表1

5）在graphics designer画面编辑器中创建带变量的画面

6）添加i/o域

7）启动wincc运行系统

PRIME则是由一个供电公司、行业厂家和大学研究所构成的联盟，合作开发一个新型OFDM电力线技术公开标准的产物。该联盟采用一个针对PHY层的系统性设计流程，从满足基本要求开始。接下来就是从噪音等级、噪音节奏、信号减弱和阻抗模式等要素来对物理媒介进行定义。行业厂家则开发用于这些目的的新型自动化产品，并和供电公司展开了多次合作。由此产生了一个包含了噪音等级、噪音节奏、信号减弱和阻抗模式等要素的大型数据库，和用于电网的**数据统计模式。

    第二步，他们通过模拟的方法，用这个模式来评估OFDM技术的头实现、带宽分配、子载波数量、子载波调制和误差纠正等多个参数构成的不同组合，并采用新设备在实地测试中来评估好的方案。经过多次的重复和大量的实地测试，他们根据欧洲电网的情况和供电公司的规格要求，选择出佳的参数组合。此外，MAC和上端通信层也是由一个包含了晶片供应商、表厂和供电公司的联盟开发出来的。

    经过努力，他们开发出了PHY、MAC和集中通信层。PHY层在临近节点之间收发MPDU。它采用位于CENELECA频段高频率的47.363kHz频率带宽，平均传输速率为70kbps，大速率可达120kbps。在此条件下，网络中各个节点之间可直接通信的概率为92%。其它时候，路由可以确保连接成功。

    MAC层提供了系统接入、带宽分配、连接创建/维护和拓扑分辨等核心MAC功能。

    服务专用型集中层（CL）可以对信息传输进行分类，将其和适合的MAC连接关联起来。它可测定可能包含在MACSDU中的任何数据传输，也可具备有效负载头压缩功能。同时，采用多个子集中层来实现MACSUD中的各种不同的数据传输。

    在基本FSK或BPSK方案中，信息是以单个载波来传输的。传输的波特率取决于带宽的大小，而噪音和选择性减弱会限制通信。而在OFDM方案中，信息是通过多个子载波来传输的。传输的波特率取决于带宽和DBPSK、DQPSK或D8PSK子载波调制的复杂性。通过采用多个子载波、编码和纠错，更好地消除了通信中的噪音和选择性减弱。

    符号的大小是由采样频率以及子载波的数量决定的。符号越大，越能够可靠地抑制脉冲噪音。编码提高了稳定性，但也增加了复杂性和功耗。子载波越多，通信稳定性就越高，但并不意味着波特率也越高。

    G3技术采用36个子载波、0.735ms的分类符号、6.79ms的序和9.5ms的开头，需要重复法和RS纠错来提高通信稳定性。

    PRIME采用了97个子载波、2.24ms的长符号、2ms的序和4.48的开头。为了避免重复法和RS纠错的复杂性，它采用了能效高3倍的符号来提高通信稳定性。这是一个能够提供稳定性但成本更低的方案。

    传统电网在向需要更通信能力的智能电网发展。PLC技术是实现必需功能和稳定性的更便利的技术。PLC技术也在朝着OFDM方案变革，而G3和PRIME则是主要的2个方案

一、概述

      很多自动化工程师在实际应用中使用组态软件与PLC进行modbus通讯，组态软件作为主站PLC作为从站。组态软件来采集PLC数据使用这种方式是比较常见的。但是反向的利用modbus协议让PLC去读组态软件里的数据确有着特殊的意义，在某些工控场合也是很好解决方案。紫金桥软件在组态软件行业里首先推出了modbus server，既紫金桥modbus server可以作为modbus从机为其他软件和硬件设备提供数据，在这篇文章中对此功能我们详细地加以介绍。

二、S7-200 Modbus主站的实现

1、S7-200 Modbus 通信协议介绍

      Modbus 是一种单主站的主/从通信模式。Modbus 网络上只能有一个主站存在，主站在 Modbus 网络上没有地址，从站的地址范围为 0 - 247，其中 0 为广播地址，从站的实际地址范围为 1 - 247。在 S7-200 CPU 通信口上实现的是 RS485 半双工通信，使用的是 S7-200 的自由口能。S7-200支持 Modbus 通信协议： S7-200 CPU 上的通讯口 0 和 1 （Port 0 和 Port 1）通过指令库支持 Modbus RTU 主站模式。

2、S7-200 Modbus主站的配置

      西门子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站协议库（西门子标准库指令）。要使用 Modbus RTU 主站指令库，须遵循下列步骤：

⑴安装西门子标准指令库

⑵按照要求编写用户程序调用 Modubs RTU 主站指令库 Modbus RTU 主站功能编程使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：

具体参数的解释如下：

EN使能：必须保证每一扫描周期都被使能（使用SM0.0)

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

Baud波特率：设为9600，要与从站波特率对应

Parity校验：校验方式选择 0＝无校验

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。

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

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

⑶调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求；

如图1所示，具体参数设置如下：

Slave从站地址：可选择的范围 1－247

RW读写操作：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

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

Count通讯的数据个数（位或字的个数）

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

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

Done读写功能完成位

图1西门子Modbus RTU 主站协议库

三、紫金桥软件Modbus从站的实现

1、紫金桥modbus server的设置

      Modbus 服务器可以把紫金桥数据库中的点映射为Modbus 设备的HR 寄存器，当前版本为3.0，支持串口和TCP/IP访问方式，支持HR区的读和写方式。也就是说支持03、06、16 号命令。

      具体操作是先在紫金桥软件的安装目录中找到 ModbusSerSet.exe 并运行。其中左侧为变量配置显示区，它分为三列，分别是序号、数据库位号和Modbus 地址。后两列的意义是把某一个数据库位号和一个Modbus 地址建立映射关系。然后再调出系统设置对话框配置从机地址、串口等参数或以太网端口号、数据格式等。

2、通讯过程

      配置完成后，先运行紫金桥软件然后在紫金桥软件的安装目录中找到 ModbusServer.exe 并运行。

      从上面的通讯过程看到，S7-200与紫金桥modbus server通讯的响应速度为毫秒级的