【M200技术解码】基于M200 PLC的激光测距仪串口通讯实战指南

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今天这篇文章将为大家介绍施耐德电气M200 PLC与激光测距传感器进行MODBUS通讯的应用~

一

案例描述

本案例通过激光传感器与TM200CE24T串口连接，介绍PLC与激光传感器的Modbus-RTU的串口通讯，包括硬件接线、串口通讯参数配置、程序编写等，仪表如图1所示，具体要求如下：

1

根据激光传感器的手册、配置通讯参数

2

读取激光传感器的距离，并放入到本地寄存器%MW400中。

图1 激光测距传感器

二

前期准备

1.高速激光测距传感器

其特点为：

1

支持MODBUS_RTU协议

2

具有0~10V电压输出、4~20mA电流输出

3

继电器开关量输出，具有窗口检测功能

4

测距量程30米

5

地址任意设置：4~F5

6

波特率可调

7

输出7/8字节模式可调

具体参数可查看表1

表1   激光测距传感器具体参数表

2.高速激光测距传感器接线定义

高速激光测距传感器用作MODBUS_RTU通讯时，需要用到电源线（红线跟黑线）、通讯线（绿线跟蓝线），详细颜色线定义查看图2所示。

图2 高速激光测距传感器颜色线定义

3.高速激光测距传感器寄存器定义

高速激光测距传感器用作MODBUS_RTU通讯，寄存器定义如下：

    00只读寄存器(缓存距离，此寄存器是距离实时值，读取一次返回当前距离)

    06读写寄存器(设备地址，默认值为0X0016)

    07读写寄存器(设备波特率，默认值为0X0001，表示9600波特率)

    08读写寄存器(返回数据包长度，默认值为0X0007，表示7字节返回包长度)

    09读写寄存器(指示激光开关，默认值为0X0001，表示指示激光开启)

    10读写寄存器(模拟量距离上限值0X0A，默认值为0X0190,表示400CM)

    11读写寄存器(模拟量距离下限值OX0B，默认值为0,表示OCM)

    12读写寄存器(模拟量输出电压范围0X0C，默认值为0X0000,表示输出电压范围0-10V)

    13读写寄存器(模拟量输出电流范围0X0D，默认值为0X0001,表示输出电流范围4-20mA)

    14读写寄存器(开关量输出远距离阈值0X0E，默认值为0X0190,表示400CM)

    15读写寄存器(开关量输出远距离阈值滞回值0X0F，默认值为0X0005,表示滞回距离值为5CM)

    16读写寄存器(开关量输出远距离阈值点继电器开关类型，大于阈值继电器吸合或者断开0X10，默认值为0X0002,表示继电器大于远距离阈值时继电器断开)

    17读写寄存器(开关量输出近距离阈值0X11，默认值为0X0032,表示50CM)

    18读写寄存器(开关量输出近距离阈值滞回值0X12，默认值为0X0005,表示滞回距离值为5CM)

    19读写寄存器(开关量输出近距离阈值点继电器开关类型，到达阈继电器吸合或者断开0X13，默认值为0X0001,表示继电器大于近距离阈值为吸合)

    20只写寄存器(恢复出厂设置0X14，默认值为0X0000,写1表示恢复出厂设置，自动清零)

    21读写寄存器(设置测量频率0X15，默认值为0X0006，表示100HZ)

表2为传感器报文例子

表2 激光测距传感器报文举例

三

案例实施

本案例的实施步骤主要分为M200 PLC与激光测距仪传感器的通信连接、硬件组态、软件编程三个部分。

1.M200 PLC与激光测距仪传感器的通信连接

由于激光测距仪传感器的通信接口是485接口类型，和M200的通信接口类型相同，因此两者通信口之间不需要用转换器进行转化，直连即可。示意接线图如图3所示。激光测距仪传感器的红线与黑线接24V、绿线接M200 PLC中TB Serial 2的D1、蓝线接M200 PLC中TB Serial 2的D0。

图3 示意接线图

2.硬件组态

1

打开“EcoStruxure Machine Expert-Basic”软件，新建工程，添加“TM200CE40T”和“TM3RDM32R”，保存项目名称为“激光测距仪串口通讯案例.smbp”。

2

在配置界面，点击“SL1（串行线路）”进入串口1配置界面，协议选择“Modbus Serial IOScanner”，波特率选择“9600”，奇偶检验选择“无”，停止位选择“1”，单击“应用”确认。如图4

图4 Modbus 通讯参数配置

3

点击“Modbus Serial IOScanne”，进入“IOScanner”配置界面，协议设置部分，传输模式选择“RTU”，其它默认。 设备设置部分，点击“其他”，选择“Generic device”，单击“添加”，下列表格会显示新添加的设备。如图5。 单击“初始化请求”下方的图标

，进入初始化请求助手界面，在通道助手界面，单击右键删除初始化请求，点击“确定”。如图6。

图5 添加Modbus 从站

图6 删除初始化通道

4

在“Modbus Serial IOScanne”配置界面，单击“通道”下方的标签

，进入通道助手界面，再点击“配置”下方的图标

，进入通道0配置界面。如图7。

图7 通道助手界面

5

如图8，在通道0配置界面，消息类型选择“Read multiple words-Modbus 0x03”，代表读取多个保持寄存器地址的值，读取对象偏移设置“0”，长度设置“2”，表示主站读取从站40001和40002寄存器地址的值，单击“确认”。确认后会显示图7的页面，继续单击“确定”，确定后会显示图5的页面，单击“应用”，Modbus硬件配置部分全部结束。

图8 通道0地址配置

3.软件编程

1

进入编程界面，参考图9，编写程序。

图9 激光测距仪程序

2

编译并下载程序，在线监控距离值，可观察到现在的距离为18cm。如图10。

图10 在线监控距离值

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