基于Codesys和Syscom.lib的Modbus RTU从站实现

简介：
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。