基于MODBUS RTU的滚塑设备控制系统组态
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于MODBUS RTU的滚塑设备控制系统组态范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘 要：MODBUS现场总线是目前工控领域较为先进的控制技术，着重介绍对滚塑设备进行MODBUS RTU现场总线控制技术的改造中的几个问题，首先是该控制系统的硬件选型问题，其次是PLC、变频器、工控机的硬件组态问题，再次是利用相关软件完成对整个系统的组态问题。在对运行系统的任何参数进行修改时，只需在上位机上设置就可实现，不需在现场对其他任何元件做出调整，同时做到对整个滚塑生产过程实现监控。
关键词：滚塑设备；MODBUS RTU；现场总线；PLC 组态
中图分类号：TP274 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1810702
Systematic Condition of the Controlling Apparatus of Rolling Plastic
Equipment Based on MODBUS RTU
ZHAO Shuangyi,LIU Chengzhu,LIAN Ying,REN Jianke
(Xingtai University,Xingtai,054001,China)
Abstract：MODBUS field bus is a more developed controlling technique in the field of engineering controlling at present.This thesis mainly introduces several problems in the process of reforming the controlling technique of MODBUS RTU field bus of rolling plastic equipment.At first,the author introduces the hardware selection of the controlling system,then,the systematic condition of PLC,frequency converter and engineering controlling apparatus,at last,utilizing relative software to complete the systematic condition of the whole system.The correction of any variables of the working system can be all accomplished by a simple installment on the main computer with no need of adjusting any component on the spot and at mean time supervising the whole process of rolling plastic production.
Keywords：rolling plastic equipment;MODBUS RTU;field bus;PLC systematic condition
现场总线是应用于工业现场的可以在数字化控制设备之间实现双向串行通信的控制系统，它是一种通信协议。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其他设备之间可以通信。MODBUS现场总线可以分为2种模式：MODBUS ASCⅡ和MODBUS RTU。本控制系统采用MODBUS RTU协议将工控机、PLC、变频器组成一个数控网络，实现了对滚塑设备的智能化控制。本控制系统以PLC的控制核心，利用上位机实现对系统运行中的时间及变频器的运行频率等诸多参数做出实时的监控、修改和记录。
1 基于modbus rtu协议的滚塑设备控制系统主程序流程及控制系统元件选型
1.1 系统主程序流程
本系统采用顺序的控制方式，主要由主程序模块、通信程序模块、定时程序模块、运算模块等组成。使用CXP软件编写执行程序，用PROTOCOL软件设计通信程序。系统主程序流程由图1所示。
1.2 控制系统的硬件选型
根据系统主程序流程、控制要求和对数字化设备的市场调研，控制系统的硬件选型如下：
(1) 虑到系统的兼容性和可扩展性，PLC选用欧姆龙CJ1M模块化主机：
CPU 12；3个32点的高密度输入单元CJ1WID231；4个16点的输入单元CJ1WOC21；1个带RS 485通信口的通信模块SCU41；1个220 V电源模块CJ1WPA205；端盖(终端电阻)采用CJ1WTER01。
(2) 变频器选用欧姆龙带有RS 485(网线插口)的3D3MZ系列。
(3) 工控机选用研华系列产品，配置如下：
CPU P4;内存 512 MB;硬盘 80 GB;显示器 NEC17寸液晶。
(4) 组态软件采用北京世纪长秋的世纪星组态软件，加256点硬件加密狗。
2 控制系统的组态
2.1 系统的结构
整个系统的结构如图2所示。
2.2 PLC的组态
2.2.1 PLC的组成
各模块自带模块间的扩展机座，除CPU和电源模块外其他模块位置可以颠倒，但考虑到PLC的通信问题及欧姆龙系列产品的特性，将通信模块置于CPU之后。PIC组成如图3所示。
2.2.2 软件设置
利用欧姆龙编程软件对CPU块和PLC与上位机的通信网络类型定义(见图4),各模块进行定义设置(见图5)。
2.3 通信模块SCU41设置
将通信模块的单元地址设置为0(默认)，使用标准的RS 485(Part1)通信端口。利用欧姆龙公司提供的Protocol软件对SCU41设置通信格式：
数据格式：
数据位停止位 校验错误校验方式81偶CRC16循环冗余码
2.4 变频器本体设置
正反转由外部端子输入有效；
频率信号设为来自RS 485的信号有效，通过上位机可以修改变频器的频率，以达到修改电机转速的目的；11台变频器分别设为1~11号从站。
变频器支持的MODBUS RTU消息帧格式：
3 组态软件的设置
上位机与PLC之间的通信(世纪星组态软件)设置如图6所示。
该控制系统采用的是工控领域较为先进的现场总线控制系统，各数字元件之间的通信均兼容MOUDBUS通信协议。上位机利用世纪星组态软件，全中文的操作界面，让操作者更直观的监控整个设备的生产过程，使操作方便化。该控制系统的投入低，而且运行可靠，将此控制系统应用到旧设备的改造上既可以节省购置新设备的费用，又能提高设备的智能化程度，符合我国的国情。
参 考 文 献
［1］程周.电气控制与PLC原理及应用(欧姆龙机型)\.2版.北京：电子工业出版社,2006.
［2］陈在平.可编程序控制器(PLC)系统设计\.北京：电子工业出版社,2007.
［3］刘洪涛.PLC 应用开发从基础到实践\.北京:电子工业出版社,2007.
［4］陈建明.控制与 PLC 应用\.北京:电子工业出版社,2006.
［5］蔡崧.传感器与PLC编程技术基础\.北京:电子工业出版社,2005.
［6］许洪华.场总线与工业以太网技术\.北京:电子工业出版社,2007.
［7］雷霖.现场总线控制网络技术\.北京:电子工业出版社,2004.
［8］林理明.数字通信技术\.3版.北京:劳动出版社,2006.
作者简介 赵双义 男，1962年出生，副教授。主要从事自动化教学及自动控制系统设计。