系统解决方案基于Modbus的工控系统串行通信设计朱利军(苏州工业园区职业技术学院，江苏苏州215023)摘要：介绍Modbus协议下单片机与工控系统接口串行通信的设计与研究。关键词：Modbus协议；单片机；3-控系统；串口通信DesignofSerialCommunicationofIndustrialControlSystemBasedonModbusZHULi-jun(SuzhouIndustrialParkInstituteofVocationalTechnology，Suzhou215023，China)Abstract：ThedesignandstudyofserialcommunicationbetweenMCUandindustrialinterfacebasedonModbusarein—troduced．Keywords：modbusprotocol；MCU；industrialcontrolsystem；serialcommunication1Modbus协议2工控系统通信协议设计当在Modbus网络上通信时．每个控制器须要知f】)使川ASCII模式．、道它们的设备地址．识别按地址发来的消息．决定要(2)接收与发送以ACK(06h)orNACK(15h)响应。产生何种行动如果需要同应．控制器将生成反馈信(3)ACK(06h)orNACK(15h)无接收内容时，重新息用Modlus协议发出在其它网络上．包含了传送。Mo(】1)us协议的消息转换为在此网络上使J【{_j的帧或包(4)仞期接电源时确认连接状态：单片机(STX+结构查询一回应周期如同1所示．．ENQ(05h)+ETX)一工控系统，从单片机传送连接确认信号：工控系统(STX+ACK(06h)Ol·NACK(15h)+ETX)一单片机．在工控系统响应(5)单片机一工控系统Station传送编号：单片机(STX(02h)d1dOETX(03h))一工控系统，在单片机传送0～99号：工控系统(STX+ACK(06h)orNACK(15h)+ETX)一单片机．在T控系统响应(6)_-12控系统传送Tag编号一单片机：控系统(STX(02h)d2dld0ETX(03h))单片机，工控系统传送0～255号：片机(STX+ACK(06h)orNACK图1查询一回应周期图(15h)+ETX)一控系统．在单片机响应(7)工控系统传送Err0rReset一单片机：工控系控制器能设置为两种传输模式(ASCII或RTU)统(STx(02h)R(52h)ETX(03h))一单片机，在工控系中的任何一种在标准的Modbus网络通信用户选统传送‘R’：单片机(STX+ACK(06horNACK(15h)+择想要的模式，包括串口通信参数(波特率、校验方ETX)一工控系统．存单片机响应式等)。在配置每个控制器时．在一个Modbus网络(8)工控系统发生Error时传送Error代码一单上的所有设备都必须选择相同的传输模式和串口片机：工控系统(STX(02h)‘E’d2d1dOETX(03h))一参数单片机．T控系统传送Error代码作者简介：朱利军(1978一)，sMT专业主任，从事sMT、电子设3串口通信计与制造、虚拟测试的教学与科研的工作。RS一232串行接口也称标准串口．是最常用的一收稿日期：2012—06—03种串行通信接EI。RS一232采取不平衡传输方式．即所自动化应用201210期33系统解决方案谓单端通信。由于发送电平与接收电平的差仅为2～3V，所以其共模抑制能力差．再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大约15m．最高速率为20kb／sRS一232是为点对点(即只川一对收、发设备)通信而没计的，其驱动器负载为3～7kQ所以RS一232适合本地设图3系统结构图备之间的通信．．RS一232(DB9)接口说明如图2所示4．2RS一232串行接口电路的设计RS一232接口电路如图4所示通常RS一232接口以9个引脚(DB一9)或是25个引脚(DB一25)的型态出现．一般个人计算机上会有两组RS一232接口．分别称为COM1和COM21DCI)戴渡榆删2-l／X1)接收数据3一【_xI)蹬送数据4-1)I't1敬据终端准备好接¨电平C75sc地6-I)SIt数据备7-1tI求发送8-C1"5清蟓发送9一l{l振镑小图2RS一232接口说明4工控系统串行通信的硬件设计4．1硬件系统的构成采用曲片80C51单片机作为通信对方．分别用单片机各自的通川异步接收和发送器发送和接收数据．．利用RS一232接口延长通信距