0806 【万泉河】手把手带小白做MODBUS通讯实验

我们做程序库封装的基本要义是高内聚低耦合， 而评价低耦合的终极体现则是使用实现过程的优雅程度。

换大白话说便是，即便一个啥都不懂的小白，经过简单的辅导，就可以实现应用。具备应用到工程现场中的能力。 而至于原理不懂， 无所谓。 能独立先把工作任务完成了最重要。这就是优雅。

我曾经发布了《0601 【万泉河】优雅的80个MODBUS通讯的变频器例子》，并将例子有偿或无偿分发给了部分感兴趣的学员。

然而发现，其实MODBUS通讯的技能， 并不是工控行业必备。 有一些做非标设备的学员，各种轴类，张力控制应用等非常娴熟，然而十几年工作经验，都有可能没用过MODBUS通讯。因为实在用不到。

而有用过的学员， 经验也非常少。可能也就有过一次两次跟MODBUS仪表的通讯经验，所带的站点也不过是1-2台。 所以80的例子就对他们来说有些上头。 有学员来参加会议从飞机场见面后，就开始反复问我程序块中的SUBNET接口是什么也是。 反复解释都不能理解。 主要是他们的工程应用中没有机会遇到我们一个CPU下动辄几百台RTU需要控制的情况。

所以， 直到做相关行业的学员，在会上做了应用分享之后，疑惑才稍微打消。

然后，我在会上就许诺大家，我会做一个小白教程，带大家学会使用这套GML库的方法。所以本文另一个题目可以叫做: GML 库使用方法。

需要的设备：

1，  一台CPU1214。

2，  一台电脑。

即，我们可以在只有一台电脑+一台CPU的情况下，就完成MODBUS通讯实验学习。当然，也有可能不使用实体的CPU硬件，只用一台电脑，电脑上用PLCSIM的某个版本也可以实现。 但我因为有这个CPU硬件，而电脑上跑不起来更高性能的PLCSIM，所以就没做这方面的测试验证。欢迎有读者参照本文做完实验后，可以再尝试在PLCSIM中验证实现。然后把是否可行的结果告诉我。 

电脑上需要的软件：

1，  TIA PORTAL V17

2，  MODSCAN

3，  MODSIM

以下是实验的具体步骤：

步骤1：

PORTAL软件中打开80变频器程序，检查CPU的IP:169.254.1.100

则设置电脑的网卡的IP为同网段，比如169.254.1.13。

步骤2：

打开程序中的NM_ACS500 (FB32)，看到程序中读取变频器的频率和电流分别在4005和4006 。那么我们知道了，如果相应的地址有数据了，并且通讯成功了，PLC程序监控中就会有数值。

当然，这部分工作是倒叙的，是在已经有现成的设备块的情况下。而实际应用中，你应该根据所要通讯的设备的数据表来编写相应设备的控制程序。

步骤3：

运行MODSIM，打开MODBUS TCP通讯，并将40005和40006设置为数值自动增长。这里的device ID为1， 代表站地址为1，也可以再新开一个窗口，地址为2，则模拟了地址=2的站。

步骤4：

运行MODSCAN来检查从站通讯，设置通讯目标的IP为本机IP，或者127.0.0.1

然后可以读取到数值。然后MODSCAN可以关闭不再运行。

步骤5：

PLC程序中打开FB36:MTCP_X7v4

程序段3中IP4=13，即电脑的IP。这里是SUBNET=101，如果有更多的网络总线，可以为102，103等等。 这个块里最多做了7条线。每条线对应了不同的IP。 而工程应用中，同事们已经最多做到了10条，都是在这里简单复制增加。

步骤6

设备块（变频器）的实例化调用中，检查调用的SUBNET和站地址对应正确。

我前面给的例子的版本中，忘记了这里的MODBUS TCP通讯的SUBNET是从101开始的，因为原本做的是MODBUS RTU，定义在100以下，是另外一个程序块中实现的。 那个时候大量使用的CP ptp模块来实现和RTU的通讯，后来增加了MODBUS TCP网关的方式，库函数中就做了2种方式兼容，再后来基本不再使用PTP模块，而是统一都用网关来转换，就把旧的模块删掉了，而SUBNET的定义还没变。

程序修改下载之后，CPU切换到运行，自动就通讯上了，ABB01站的频率和电流的数据已经有数值了。 

而再MODSIM中增加站号2和3的数据模拟，相应的站的数据也会通讯成功读上来。

更进一步，如果增加一台电脑，比如运行虚拟机，通过不同的IP中运行MODSIM的数据仿真，也可以实现更多SUBNET总线的数据通讯。

这些都是可以直接通过组态和简单设置数据实现的。

而实现之后发现，对MODBUS通讯的机理特别是轮询部分丝毫没有涉及，有多少个站就平行调用多少个站的实例。就像PROFINET 的PN站点一样简单。

对MODBUS通讯需要做轮询这一点， 其实只有西门子和三菱等老牌PLC系统里面才需要做。 而对于新的CODESYE等环境的平台， 子站都是组态之后就可以直接通讯的，与ETHERCAT, PROFINET并没有多少区别。 这应该也是一大半同行对轮询不太感兴趣的原因。 因为他们根本用不到啊！

所以倒过来看， 掌握所谓的轮询的技能也并不是行业必备的必杀技。 你完全可以不选用这些产品， 以绕过这些难点嘛！比如顶多可以花点钱买个贵一点的PN/MODBUS网关，也可以省掉这些工作量。 而实际上，我们开发这一套库函数，也只是因为以前的方案选用的专用的网关产品太贵，工程中反复用到，花费有点多，出于要省一点成本的目的，而另外花出了几个月的时间做的库。

最后对那些白嫖不到却强烈要求开源的同行说一下， 所谓的开源，是建立在各方水平级别相等的基础上的。 至少对方开放源代码的代码，自己要能看得懂，理念方法要能认同，要有共同的价值观。最好还要能对方开源的内容有改进有贡献，这种开源才有意义。 否则都算不上真正意义的开源。 开源从来不是单向输出，也更不是什么道德楷模。

我近几年专门制作了不少例子的源代码供同行学习提高。 比如80系列的一些例子，80模拟量的标准答案等，然而收效并不太好，大多数的同行表示从中学到了技能。然而也有不少的声音认为我做的太简单

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