本项目利用Codesys平台及Syscom.lib库实现了Modbus RTU协议的从站功能,为工业自动化系统提供了灵活的数据通信解决方案。
本段落将详细解释如何在CODESYS平台上利用SYSCOM.LIB库实现MODBUS RTU SLAVE的功能,并对部分代码进行解读。
### Modbus RTU Slave 的实现
#### 1. Modbus RTU简介
Modbus是一种广泛使用的工业通信协议标准,用于连接工业电子控制器和其他设备。Modbus RTU(Remote Terminal Unit)适用于嘈杂环境下的串行通信模式,通过串行端口实现。在Modbus RTU中,每个消息都由一个地址码、功能码以及一个或多个数据字段组成,并且必须包含CRC校验码。
#### 2. CODESYS平台介绍
CODESYS是一款集成的软件开发环境,适用于自动化技术领域的工程设计。它支持多种编程语言,包括结构化文本、功能块图、梯形图等,同时支持多种实时操作系统。CODESYS还提供了一系列的扩展库,如本案例中的SYSCOM.LIB库,可以方便地实现特定的功能。
#### 3. SYSCOM.LIB库简介
SYSCOM.LIB是CODESYS平台提供的一个库,用于实现串行通信功能。它提供了一系列函数,如SysComOpen()、SysComRead()、SysComWrite()等,用于控制串行端口的打开、关闭、读取和写入操作。
#### 4. 实现步骤详解
##### 4.1 配置通信参数
在初始化阶段,需要设置串行通信的参数,包括波特率、数据位数、奇偶校验位以及停止位。这部分代码通过变量`cs`来配置这些参数:
```pascal
cs.dwBaudRate:=19200;
cs.byParity:=2;
cs.byStopBits:=1;
cs.cByteSize:=8;
```
这里设置了波特率为19200bps,无奇偶校验,1个停止位,8位数据位。
##### 4.2 打开串口
接下来使用`SysComOpen()`函数打开串口,传入对应的端口号以及其他参数。
```pascal
COM_OPEN:=SysComOpen(COM_PORT_EXT_RS4XX+COM_PORT_EXT_ADDR0+COM_PORT_EXT_UPPER);
```
##### 4.3 设置串口模式
为了支持MODBUS RTU模式,需要设置串口为RS485模式:
```pascal
SysComSetMode(COM_OPEN, COM_MODE_RS485_ENABLE);
```
##### 4.4 配置串口并检查是否成功
接下来调用`SysComSetSettingsEx()`函数来设置串口的各项参数,并检查设置是否成功。
```pascal
SettingsOK:=SysComSetSettingsEx(COM_OPEN, ADR(cs));
```
如果设置成功,则进入下一步;否则返回错误状态。
##### 4.5 读取数据
当串口配置完成后,可以通过`SysComRead()`函数来读取串口中的数据。
```pascal
read_act:=SysComRead(com_open, ADR(input_byte), SIZEOF(input_byte), 0);
```
读取完成后会调用`frame_process()`函数来处理接收到的数据。
##### 4.6 处理数据帧
`frame_process()`函数负责解析数据帧,检查长度和CRC校验,并根据不同的功能码执行相应的操作。
```pascal
PROGRAM frame_process
```
##### 4.7 写入数据
如果需要响应客户端请求,则使用`SysComWrite()`函数来发送数据。
```pascal
read_act1:=SysComWrite(COM_OPEN, ADR(output_byte), write_len, 0);
```
#### 5. 字节序转换
由于MODBUS协议规定了特定的字节序,因此在接收和发送数据时需要进行字节序转换。这部分代码通过循环实现字节序的转换。
```pascal
FOR x:=1 TO 500 BY 1 DO
mw_area_use[x]:=ROL(mw_temp[x], 8);
END_FOR;
```
### 总结
通过以上步骤,可以在CODESYS平台上利用SYSCOM.LIB库实现MODBUS RTU SLAVE的功能。整个过程中,需要注意配置正确的通信参数、正确处理数据帧以及进行必要的字节序转换。这种实现方式不仅适用于CODESYS平台,也为其他嵌入式系统实现MODBUS RTU SLAVE提供了参考。