1.概述
　　Modbus通訊協議是施耐德電氣開發并對外完全公布其細節的開放式通訊協議，得到眾多廠商的廣泛支持，從而有大量的第三方設備支持Modbus通訊，目前Modbus協議已經成為事實上的工業通訊標準，并被我國列為國標之一。
　　在目前工業控制中使用Modbus協議越來越普遍的情況下，一臺PLC與多臺支持Modbus協議的設備進行通訊的應用也成為目前的一種趨勢，在這種應用中通過一條或數條Modbus總線，連接多個設備，替代老式設備中的模擬量加數字量的控制方式，既能更加靈活地完成控制要求，又能節約大量的模擬量加數字量，從而降低設備的成本。
　　雖然在PLC中對Modbus通訊編程非常簡單，但如果在Modbus總線上有多個子站需要通訊時，PLC中程序的篇幅會非常長，并占用很多PLC的內部寄存器資源。

2 在施耐德電氣的PLC編程軟件中的更好的實現方法
　　在這里以施耐德電氣的Twido系列PLC為例進行介紹。基于編程語言的相似性，以下程序實現方法在施耐德電氣的Micro及Premium系列PLC(PL7 Pro平臺下)很容易移植。
先看一下在Twido中實現與一個Modbus子站(以施耐德電氣的ATV31變頻器為例)通訊的程序段：

　　在上面的示范程序中，主要為Modbus通訊所需的數據區填寫相應的內容，詳細說明請參考Twido的手冊或其幫助文件。
數據區準備完成后需要用下面指令將該數據區發送出去：
 


　　如果與多個Modbus子站通訊時，就要編寫多個與上述程序段長度相同而內容略有不同的程序段。在重復做這部分程序時，使程序的篇幅大大加長，占用大量的內部資源(如內部字MW)，并使得PLC的掃描周期加長，這樣一來，使編程者需要考慮如何優化這類的程序，使之更加簡潔高效。
分析上面的通訊程序，會得到幾個提示：
1、 不同子站Modbus通訊的數據區除子站地址部分外是完全一樣的；
2、 數據區發送出去的交換指令格式是完全一樣的
3、 在某一時刻，PLC只能做一條讀或寫操作(廣播方式除外)
4、 讀操作讀回的數據在數據區起始位置的偏移量為6處開始 (請參考相應資料)

　　從上面幾點分析著手，完全可以將與多個Modbus子站通訊優化，只要處理好在某一時刻將要與之通訊的子站地址填寫好，在通訊數據區用交換指令發送出去之后，及時將讀回來的數據取出并保存好即可。
　　下面對實現這一功能的程序的部分程序段做一說明，在這個程序中以讀施耐德電氣的3臺ATV31變頻器的狀態及輸出頻率，并通過通訊控制ATV31的運行頻率。為減小本文的長度，在這個程序ATV31的啟停及正反轉控制用端子實現，在實際應用中，用通訊完成變頻器的啟停及正反轉控制也是完全沒有問題的。
與每一個子站通訊的時間長度控制，其中M2由系統時鐘位S5產生：



在程序中需要使用一個計數器來控制PLC與某一臺ATV31的具體的通訊：
 


此計數器的作用在后面的程序中可以體現出來。

　　填寫通訊數據區中每個子站不相同的部分，這部分數據必須存放兩個連續的數據區中，以使后面的數據取出程序能使用間接尋址的方式，這也是優化程序的一個比較關鍵之處。
在這一例子程序中，將變頻器的輸出頻率值的控制簡化了，使3臺變頻器的速度全部為30Hz，實際使用時，可能參考后面的讀操作返回數據的保存方式，運用間接尋址方式編寫出相應的代碼：
 
 

根據調度計數器的當前值，將與之對應的子站數據調入(使用了間接尋址)：
 


通訊數據區中相同部分的填寫(注意其中MW202及MW232由上面程序完成了)：
 


將通訊數據區用交換指令發送出去，MW481用來控制讀或寫操作：
 


　　下面是比較關鍵的一步，將通訊讀回的數據保存起來，如1號變頻器的狀態及輸出頻率分別放在MW301及MW331中，2號變頻器數據放入MW302及MW332，3號變頻器數據放入MW303及MW333。
 


　　程序中%MW206<>0處用來指定讀操作有正確返回數據時，才將相應數據保存起來；%MW481=1的處理是為防止與前一子站通訊的數據影響與下一子站的通訊數據，同時配合%MW206<>0處的指令，使下一次與同一站點的通訊能地在有正確的返回數據后才被保存。
下面為本程序的指令表，將之復制到一文本文件中，導入到Twidosoft新建的程序中，并將通訊端口配置好就可以正常使用。
　　在我編寫的一個由Twido PLC實現將22臺TeSysU馬達控制器的狀態及電流等數據上傳到上一級網絡的程序中，使用本文介紹的方法，可以使程序減小到用常規方式編寫的程序的二十分之一，并使程序中使用的MW字的使用量減少為可以使程序減小到用常規方式編寫的程序的二十分之一，同時使程序長度大為減小，增加程序的可讀性，加快PLC的掃描周期，效果非常明顯。

(* 初始化，0.1秒及1秒脈沖產生   *)
LD    1
MPS
AND(  %S0
OR    %S1
OR    %S13
)
ST    %S0
ST    %M0
MRD
AND   %S4
ST    %M1
MRD
AND   %S5
ST    %M2
MPP
AND   %S6
ST    %M3
(* 單條通訊時間長短控制 *)
BLK   %C0
LD    [ %C0.V >= %C0.P ]
R
LD    %M2
CU
END_BLK
(* 控制與PLC通訊的子站點及通訊類型的調度 *)
BLK   %C1
LD    [ %C1.V >= %C1.P ]
OR    %M0
R
LD    %C0.D
CU
END_BLK
(* 3臺VSD的讀的地址及讀命令 *)
LD    1
[ %MW401 := 16#0103 ]
[ %MW402 := 16#0203 ]
[ %MW403 := 16#0303 ]
(* 3臺VSD的寫的地址及寫命令   *)
LD    1
[ %MW431 := 16#0110 ]
[ %MW432 := 16#0210 ]
[ %MW433 := 16#0310 ]
(* 為便于簡化說明本程序，三臺VSD的LFR設為一樣，并只通過通訊控制VSD的LFR并不控制其運行停止 *)
(* 如需要控制VSD的運行，同樣通過間接尋址將控制值通過C0.V的值分別送入 *)
LD    1
[ %MW236 := 300 ]
(* 根據通訊分配計數器C0的值判定對通訊端口發送讀數據區或寫數據區    *)
LD    1
[ %MW481 := %C1.V REM 2 ]
[ %MW482 := %C1.V / 2 ]
(* 根據通訊分配計數器C0的值對通訊端口發送讀數據區或寫數據區寫入地址信息   *)
(* MW481會決定發送讀還是寫指令，所以在任意時間MW202與MW232的內容一樣沒有影響  *)
LD    1
MPS
AND   [ %MW481 = 0 ]
[ %MW202 := %MW401[%MW482] ]
MPP
AND   [ %MW481 = 1 ]
[ %MW232 := %MW431[%MW482] ]
(* 讀不同站號的VSD的ETA及RFR數據區相同部分 *)
LD    1
[ %MW200 := 16#0106 ]
[ %MW201 := 16#0300 ]
[ %MW203 := 16#0C81 ]
[ %MW204 := 2 ]
(* 寫不同站號的VSD的LFR數據區相同部分   *)
LD    1
[ %MW230 := 16#010A ]
[ %MW231 := 16#0007 ]
[ %MW233 := 16#2136 ]
[ %MW234 := 16#0001 ]
[ %MW235 := 16#0002 ]
(* 通訊,STAT作通訊狀態指示，可去掉   *)
LD    1
MPS
AND   %MSG2.D
MPS
AND   [ %MW481 = 0 ]
[ EXCH2 %MW200:9 ]
MPP
AND   [ %MW481 = 1 ]
[ EXCH2 %MW230:10 ]
MPP
ANDN  %MSG2.D
ST    %S69
(* 得到3臺VSD的ETA及RFR         *)
LD    1
MPS
AND   [ %MW481 = 0 ]
AND   [ %MW206 <> 0 ]
[ %MW301[%MW482] := %MW207 ]
[ %MW331[%MW482] := %MW208 ]
MPP
AND   [ %MW481 = 1 ]
[ %MW205:4 := 0 ]