Modbus通讯机制及在行李自动分拣中的应用
日期：2006-4-25 23:21:05 来源：本文摘自《PLC&FA》
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自动分拣是通过比较数据信息实现的，行李分拣系统(BHS)必须和机场计算机集成系统(SI)以及计算机离港控制系统(DCS)相连，PLC必须接收以下三种数据信息，数据流程如图1所示。
图1 数据流程图
(1) 航班信息
此信息由行李分拣系统上位机从机场航显数据库读取，并转发给PLC。PLC中的航班分配表建立了航班号和下件口滑槽一一对应的关系。航班信息包含的内容有:航班号、目的地代码、值机开始时间、值机结束时间、起飞时间;
(2) 报文(MESSAGE)
旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被发送到机场计算机离港系统，然后通过行李分拣系统的报文接口机发送给行李分拣上位控制机，上位控制机将报文通过内部LAN传递给PLC。行李报文包含有航班号、目的地代码、流水号、行李件数等信息;
(3) 行李流水号
旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被打印成条型码标签贴在旅客交运的行李上。当行李通过扫描站时，条型码信息被读码器自动扫描，并传递给PLC。
要实现自动分拣，PLC必须对得到的信息进行两次比较。首先，PLC将行李流水号和报文信息进行比较，如果报文中有相同的行李流水号，就判定贴有此条型码标签的行李属于该航班(报文中包含有行李流水号和航班号信息);然后，报文信息和航班分配表中的航班进行逐一比较，如果两者相应的信息段相同(航班号,目的地代码),系统就会将行李分配到相应的下件口滑槽。
本系统由离港和到港两部分组成，采用以太网、DH+网和远程I/O链路三级网络控制结构。离港部分采用2套配置完全相同的PLC-5/80机架PLC_A和PLC_B作为控制站(互为热备)，带3条远程I/O链路。到港部分采用2套配置完全相同的PLC-5/40E机架PLC_40A和PLC_40B作为控制站(互为热备)，带1条远程I/O链路(PLC-5热备系统不热备本地I/O)。此外，离港和
到港PLC各有一个通道组态为DH+，与应急操作终端PanelView1400E组成DH+网。当上位机故障时，PanelView1400E可同时控制离港和到港设备。3台装有WINDOWS NT4.0操作系统和INTOUCH 7.0工业组态软件的PC，2台为离港上位机(互为热备)，配置双网卡，除与PLC-5/80组成以太网外，还连接机场集成系统，读取行李报文和航班信息;1台为到港上位机，与PLC-5/40组成以太网，系统结构如图2所示。
图2 系统结构图
显示牌是通过MCM(Modbus Communication Module)通讯模块与PLC-5/80实现通讯的，采用的通讯方式为Modbus。本系统选用的MCM通讯模块是A-B 公司的1771-DB，有 A、B两个通讯端口，安装在A-B 1771机架中，通过远程I/O适配器1771-ASB连入PLC-5/80的远程I/O链路，设置为远程I/O机架RACK6。
Modbus网络为主-从结构，一个Modbus通讯系统必须由一个主站(Master)和至少一个从站(Slave)组成。主站可以向从站写入数据，也可从从站读取数据。主站和从站之间的连接为RS-485，双绞线, 协议为带LRC错误校验的ASCII码方式。在本显示系统中， MCM通讯模块作为主站，LED显示牌为从站，每个显示牌都有一个拨码开关用来设置地址。MCM从PLC-5/80接收信息，然后按每个显示牌设置地址的不同，把信息发送给相应的显示牌。通讯的实现需要PLC梯形程序支持，现在举例说明编程步骤:
1 引言WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
民航机场的行李自动分拣系统，要把不同目的地航班的行李收集到一条传送带上，然后按航班目的地的不同，把行李自动分配到相应的下件口滑槽，由搬运人员搬运装机。为了方便搬运，每个行李滑槽都有一个LED显示牌，用来显示当前占用滑槽的航班和相关信息:航班号、目的地代码、值机开始时间、值机结束时间和行李件数。显示牌信息是从自动分拣控制拣系统主控制器(通常为PLC)读取的。
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2 自动分拣原理
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自动分拣是通过比较数据信息实现的，行李分拣系统(BHS)必须和机场计算机集成系统(SI)以及计算机离港控制系统(DCS)相连，PLC必须接收以下三种数据信息，数据流程如图1所示。
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图1 数据流程图
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(1) 航班信息
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此信息由行李分拣系统上位机从机场航显数据库读取，并转发给PLC。PLC中的航班分配表建立了航班号和下件口滑槽一一对应的关系。航班信息包含的内容有:航班号、目的地代码、值机开始时间、值机结束时间、起飞时间;
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(2) 报文(MESSAGE)
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旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被发送到机场计算机离港系统，然后通过行李分拣系统的报文接口机发送给行李分拣上位控制机，上位控制机将报文通过内部LAN传递给PLC。行李报文包含有航班号、目的地代码、流水号、行李件数等信息;
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(3) 行李流水号
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旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被打印成条型码标签贴在旅客交运的行李上。当行李通过扫描站时，条型码信息被读码器自动扫描，并传递给PLC。
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要实现自动分拣，PLC必须对得到的信息进行两次比较。首先，PLC将行李流水号和报文信息进行比较，如果报文中有相同的行李流水号，就判定贴有此条型码标签的行李属于该航班(报文中包含有行李流水号和航班号信息);然后，报文信息和航班分配表中的航班进行逐一比较，如果两者相应的信息段相同(航班号,目的地代码),系统就会将行李分配到相应的下件口滑槽。
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3 控制系统结构
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本系统由离港和到港两部分组成，采用以太网、DH+网和远程I/O链路三级网络控制结构。离港部分采用2套配置完全相同的PLC-5/80机架PLC_A和PLC_B作为控制站(互为热备)，带3条远程I/O链路。到港部分采用2套配置完全相同的PLC-5/40E机架PLC_40A和PLC_40B作为控制站(互为热备)，带1条远程I/O链路(PLC-5热备系统不热备本地I/O)。此外，离港和
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到港PLC各有一个通道组态为DH+，与应急操作终端PanelView1400E组成DH+网。当上位机故障时，PanelView1400E可同时控制离港和到港设备。3台装有WINDOWS NT4.0操作系统和INTOUCH 7.0工业组态软件的PC，2台为离港上位机(互为热备)，配置双网卡，除与PLC-5/80组成以太网外，还连接机场集成系统，读取行李报文和航班信息;1台为到港上位机，与PLC-5/40组成以太网，系统结构如图2所示。
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图2 系统结构图
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4 Modbus通讯系统
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显示牌是通过MCM(Modbus Communication Module)通讯模块与PLC-5/80实现通讯的，采用的通讯方式为Modbus。本系统选用的MCM通讯模块是A-B 公司的1771-DB，有 A、B两个通讯端口，安装在A-B 1771机架中，通过远程I/O适配器1771-ASB连入PLC-5/80的远程I/O链路，设置为远程I/O机架RACK6。
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Modbus网络为主-从结构，一个Modbus通讯系统必须由一个主站(Master)和至少一个从站(Slave)组成。主站可以向从站写入数据，也可从从站读取数据。主站和从站之间的连接为RS-485，双绞线, 协议为带LRC错误校验的ASCII码方式。在本显示系统中， MCM通讯模块作为主站，LED显示牌为从站，每个显示牌都有一个拨码开关用来设置地址。MCM从PLC-5/80接收信息，然后按每个显示牌设置地址的不同，把信息发送给相应的显示牌。通讯的实现需要PLC梯形程序支持，现在举例说明编程步骤:
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