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摘要：本文重點討論MODBUS ASCII通信協(xié)議及通過VB如何實現(xiàn)與臺達觸摸屏的通信。對于Visual Basic6編程語言亦有簡要的介紹。
關(guān)鍵詞：Visual Basic；MODBUS ASCII；HMI

1 引言

在自動化工程集成中經(jīng)常遇到VB與觸摸屏通信問題。對于不同的MODBUS通信協(xié)議觸摸屏產(chǎn)品，無論是通信協(xié)議和VB中的編程原理都是一樣的，所不同的僅是MODBUS在PLC和HMI中的地址映射不一樣。為了集中解決這個問題，本文以臺達觸摸屏通訊案例為背景，采用了一個比較簡單的實例描述如何建立雙方的通信，不涉及到更為復(fù)雜的VB與HMI的操作和編程技巧。

2 串行通信基本概念

2.1通信的種類

通常通信的形式可以分為兩種，并行通信（Parallel Communication）和串行通信（Serial Communication）。所謂并行，既是一次傳輸量為8位；而串行一次只傳1位。這兩種不同的通信模式如圖1所示。

圖1 兩種不同的通信模式

2.2 串行通信

常用的串行通信也有兩種，分別位RS-232和RS-485。

（1）RS-232通訊。RS-232的信號準位乃是參考地線而來的，如圖2所示，傳輸端參考接地端1來傳送數(shù)據(jù)；接收端則參考接地端2還原出傳送端的信號準備。

圖2 RS-232通訊

由圖2可知，由于兩個接地端準位不一定一樣，而且很容易受到干擾，所以信號在RS-232線路傳輸時，很容易產(chǎn)生錯誤。

（2）RS-485通訊。RS-485的信號傳輸方式如圖3所示。

圖3 RS-485通訊

RS-485的信號將被傳送出去時會分成正負兩條線路，當(dāng)?shù)竭_接收端后，在將信號相減還原成原來的信號；如果將原始的信號表示成（DT），而被分成的信號分別標示成（D+）及（D-），則DT= (D+)-(D-)

同樣地，接收端在接收到信號后，也依據(jù)上式還原成原來的樣子。如果線路受到干擾，兩條線路的信號分別為（D+）+Noise （D-）+Noise。接收端還原信號為

(DT)= [（D+）+Noise]-[ （D-）+Noise]

與先前結(jié)果一樣，所以RS-485可以有效的防止噪聲的干擾。

3 Visual Basic控件

VB是微軟的窗口軟件，提供了很多接口成員。對象、屬性、事件、方法就是四個重要的接口。

3.1卷標控件

此控件專用于顯示文字，數(shù)字用，顯示如圖4所示。

圖4 卷標控件

3.2按鈕控件

此控件使用率很高，提供一個供系統(tǒng)用戶操作用的按鈕，如圖5所示。

圖5 按鈕控件

3.3定時器控件

此控件的最大作用在于固定的時間內(nèi)會執(zhí)行所設(shè)置的程序代碼一次，如圖6所示。VB還提供了大量的控件，在此不一一敘述。

圖6 定時器控件

3.4 MScomm控件

要完成VB與PLC等串行設(shè)備的通信，MScomm控件是一個很好用的控件。所以在此有必要對MScomm控件做一個較為詳細的說明。MScomm非標準控件，要手動添加，步驟如下：選擇菜單的【工程】；選擇【部件】；在彈出的對話框中做如圖選擇，在部件選項卡就會出現(xiàn)MScomm控件，如圖7所示。MScomm控件基本屬性如圖8所示。

圖7 MScomm控件

圖8 MScomm控件基本屬性

4 MODBUS ASCII通訊協(xié)議（案例）

Modbus總線通訊協(xié)議 分為ASCII和RTU兩種。ASCII采用的格式和校驗相對簡單，本文采用ASCII格式，并僅對使用的功能碼進行說明，更多的信息，請參看協(xié)議的詳細說明。

4.1 通信格式

4.2 LRC算法

ADR H+CMD H+DATA H，然后取2的補碼

4.3 功能碼

05, 寫入線圈

01, 讀線圈狀態(tài)

06, 寫入單個字寄存器

5 VB與臺達HMI通信的實現(xiàn)（案例）

5.1 控制要求

（1）PC能控制HMI中某個位地址的啟動、停止。
（2）在HMI上對某個內(nèi)部寄存器進行數(shù)值修改操作，在PC上能同步顯示。

5.2設(shè)計思路

（1）PC控制的內(nèi)部地址為$2000.0，查看映射表，知道為MODBUS地址為B00001。在PC上按功能碼05操作。
（2）HMI上寫入的寄存器地址為$0，查看映射表，知道為MODBUS地址為W40001。在PC上按功能碼03操作。

HMI內(nèi)部地址與MODBUS地址映射表

5.3 VB接口的設(shè)計

用按鈕控制$2000.0的啟動停止；
用timer組件不停的讀取$0的顯示值（十六進制顯示，可以轉(zhuǎn)換為十進制）；
用MScomm控件實現(xiàn)PC與PLC的通信。

5.4代碼構(gòu)成

（1）LRC算法校驗的實現(xiàn)：

Public Function LRC(str As bbbbbb) As bbbbbb
c = 0
l = Len(str)
For c = c + 1 To l
c_data = Mid$(str, c, 2)
d_lrc = d_lrc + Val("&H" + c_data)
c = c + 1
Next c
If d_lrc > &HFF Then
d_lrc = d_lrc Mod &H100
End If
h_lrc = Hex(&HFF - d_lrc + 1)
If Len(h_lrc) > 2 Then
h_lrc = Mid(h_lrc, Len(h_lrc) - 1, 2)
End If
LRC = h_lrc
End Function

（2）讀取$0,也就是W40001數(shù)值：

Private Sub Timer1_Timer()
MSComm1.Output = ":" + "010300000001" + LRC("010300000001") + Chr$(13) + Chr$(10)
'MSComm1.Output = ":" + "00050500FF00" + LRC("00050500FF00") + Chr$(13) + Chr$(10)
bbbbbbbbbbb = MSComm1.bbbbb
Text1.Text = Mid(bbbbbbbbbbb, 8, 4)
End Sub

（3）控制$2000.0 ON：

Private Sub Command1_Click()
MSComm1.Output = ":" + "00050000FF00" + LRC("00050000FF00") + Chr$(13) + Chr$(10)
End Sub

（4）控制$2000.0 OFF：

Private Sub Command2_Click()
MSComm1.Output = ":" + "000500000000" + LRC("000500000000") + Chr$(13) + Chr$(10)
End Sub

（5）HMI中的程序與設(shè)置如圖9所示（要注意【人機站號】與【控制器】的設(shè)置）：

圖9 臺達HMI中的程序與設(shè)置

6 結(jié)束語

VB語言使用的簡易為眾多工程技術(shù)人員與串行設(shè)備的通信提供了很大的方便。

臺達觸摸屏采用標準的MODBUS協(xié)議，這一協(xié)議目前廣為流行，為大家所熟知，也為大家最終實現(xiàn)通信提供了簡化的平臺。由于臺達所有的機電產(chǎn)品都支持MODBUS協(xié)議，所以，掌握了VB與觸摸屏通信過程，也就等于掌握了PC與臺達所有機電產(chǎn)品的通信。

參考文獻
［1］VB與RS-232通信實例.
［2］VB6從入門到精通.
［3］DOP系列人機界面應(yīng)用技術(shù)手冊.
［4］DVP-Protocal.