快速实现PLC的Modbus数据转换为CAN/CAN FD数据？
在现代工业自动化中，经常会有plc直接控制can/can fd接口设备的需求，但是一般的小型或中型plc很少有can接口，一般标配的是rs485接口，那该如何解决呢？
pxb-6020是致远电子新推出的一款modbus to can fd协议转换器，拥有1路can fd接口，1路100m以太网接口和1路rs485接口。该产品可支持modbus rtu及modbus tcp，既可以当modbus主站，也可以当modbus从站。pxb-6020最大支持128组can/can fd报文发送和128组白名单接收，支持modbus所有类型的寄存器。同时还可以自定义方式发送数据，具有毫秒级转换和简单灵活等特点，广泛应用于plc外扩can/can fd等场合。
接下来我们将使用pxb-6020协议转换器快速实现西门子s7-200 smart（以下简称：plc）的modbus数据转换为can fd数据， 达到plc的rs485接口也可以与can fd设备通信的效果。plc运行为modbus rtu主站，而pxb-6020协议转换器运行为modbus rtu从站。
为方便文章说明，pxb-6020的can fd接口接入的是一个usbcanfd-200u（usbcanfd接口卡），用户可根据实际需求接入其他can/can fd设备。
硬件接线
pxb-6020的can fd接口的can_h和can_l分别连接到usbcanfd-200u的can fd接口的can_h和can_l；pxb-6020的rs485接口的a和b分别连接到plc的rs485接口的a和b；pxb-6020和plc的以太网接口使用以太网线连接电脑；接上plc、pxb-6020和usbcanfd-200u的电源。设备接线示意如图1所示：
图1 设备接线示意图
pxb-6020参数配置接下来打开awpx tools软件对pxb-6020进行配置。
1. 配置modbus参数，将pxb-6020的工作模式配置为modbus rtu从站，如图2所示。
图2 modbus参数设置2. 配置can fd参数，如图3所示。图3 can fd参数配置3. 配置发送报文参数，如图4所示。图4 发送报文配置4. 配置接收报文参数，如图5所示。图5 接收报文配置
plc配置打开step 7-micro/win smart软件，使用该软件对plc进行软件编程、配置和程序下载。
1. 双击页面左侧的“通信”按钮，在弹出的通信界面点击“查找cpu”，查找到对应的cpu后点击“确定”，如图6所示。
图6 查找cpu
2. 使用页面左侧的“指令”－＞“库”－＞“modbus rtu master（v2.0）”下的“mbus_ctrl”和“mbus_msg”指令使plc运行为modbus rtu主站，实现对modbus rtu从站的读写。
3. mbus_ctrl指令用于初始化主站，必须在每次扫描时调用mbus_ctrl指令，否则modbus主站协议不能正常工作。mbus_msg指令用于向modbus从站发起读或写请求。
4. modbus rtu master（v2.0）指令库需要286字节的全局v存储器，所以需要指定该库可使用的v存储器量的地址。点击并右键界面左侧的“程序块”－＞“库存储器...”,会弹出如图7所示界面。在弹出的界面选择“建议地址”，再点击“确定”即可。建议地址不能与参数“dateptr”指向的地址有重合。
图7 库存储器分配
5. 库存储器设置完成后，使用mbus_ctrl指令与mbus_msg组态plc，使其作为modbus rtu主站并对pxb-6020进行读写。一个简单的读写pxb-6020的梯形图如图8-10所示，此梯形图程序仅供参考。
图8 梯形图1
图9 梯形图2
图10 梯形图3
6. 以上梯形图实现对modbus从站保存寄存器的循环读写，读取modbus从站保持寄存器0地址一个字的数据，并将一个字数据数据写入modbus从站保持寄存器1地址。
数据转换将以上梯形图下载至plc后，点击“启动程序监视”按钮后，即可在如图11所示的“状态图表”页面对modbus从站进行读写操作。图11 读写modbus从站数据1. modbus数据转换为can fd数据
根据图4-5的发送报文和接收报文的配置，在“状态图表”里面的vw12地址写入0x1122，可使pxb-6020发送如图12所示的can fd标准帧，可在zcanpro软件观测pxb-6020发送的can fd标准帧。
图12 发送的can fd帧2. can fd数据转换为modbus数据
使用usbcanfd-200u设备向pxb-6020发送帧id为0x02，帧数据段为0x8899的can fd标准帧，则在“状态图表”里面的vw10地址可读取到数据0x8899，如图13所示。
图13 读取modbus从站数据
至此，我们成功实现了plc的modbus数据与can fd数据的双向转换。
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pxb-6020是致远电子新推出的一款modbus to can fd协议转换器，拥有1路can fd接口，1路100m以太网接口和1路rs485接口。该产品可支持modbus rtu及modbus tcp，既可以当modbus主站，也可以当modbus从站。pxb-6020最大支持128组can/can fd报文发送和128组白名单接收，支持modbus所有类型的寄存器。同时还可以自定义方式发送数据，具有毫秒级转换和简单灵活等特点，广泛应用于plc外扩can/can fd等场合。
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图1 设备接线示意图
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1. 配置modbus参数，将pxb-6020的工作模式配置为modbus rtu从站，如图2所示。
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1. 双击页面左侧的“通信”按钮，在弹出的通信界面点击“查找cpu”，查找到对应的cpu后点击“确定”，如图6所示。
图6 查找cpu
2. 使用页面左侧的“指令”－＞“库”－＞“modbus rtu master（v2.0）”下的“mbus_ctrl”和“mbus_msg”指令使plc运行为modbus rtu主站，实现对modbus rtu从站的读写。
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4. modbus rtu master（v2.0）指令库需要286字节的全局v存储器，所以需要指定该库可使用的v存储器量的地址。点击并右键界面左侧的“程序块”－＞“库存储器...”,会弹出如图7所示界面。在弹出的界面选择“建议地址”，再点击“确定”即可。建议地址不能与参数“dateptr”指向的地址有重合。
图7 库存储器分配
5. 库存储器设置完成后，使用mbus_ctrl指令与mbus_msg组态plc，使其作为modbus rtu主站并对pxb-6020进行读写。一个简单的读写pxb-6020的梯形图如图8-10所示，此梯形图程序仅供参考。
图8 梯形图1
图9 梯形图2
图10 梯形图3
6. 以上梯形图实现对modbus从站保存寄存器的循环读写，读取modbus从站保持寄存器0地址一个字的数据，并将一个字数据数据写入modbus从站保持寄存器1地址。
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