组态王通过Modbus TCP与ESP32通讯

• 组态王
• • 组态王的通讯设置
  • 组态王变量设置
  • 变量显示
• ESP8266编程
• 总结

组态王

组态王在工控领域被广泛应用。作为人机界面可以开发多种应用。与ESP8266通过无线网通讯没有太多的文章介绍，这里介绍通过使用modbus TCP协议实现数据上传和命令下发。

组态王的通讯设置

组态王可以通过板卡或串口来建立一个通讯路径。
 
这个画面中，选择设备-新建出现新建设备画面。
 
选择莫迪康(Modicon)作为生产厂家，就是我们要通讯设备的生产厂家（大名鼎鼎的Modicon，以前也叫过歌德，中国的炼钢厂当时用得都是这个厂家得PLC）。通讯协议选择是ModbusTCP。这个协议是在Modbus串口通讯协议发展而来得。
 
给这个设备起一个名称。这个是可以随意取。
 
这里要选择一个串口，因为在程序中要创建Socket，不知道为啥非要选串口。选一个不能用到得串口，我选择了COM21。

 
在这里需要注意，上面设置是按如下得格式设置得：

192.168.4.81 是要通讯的主机(Server)的IP地址。
:6600 是通讯服务器的端口号
5 是ModbusTCP的地址
/50 是超时时间
后面就是一路确定到：

组态王变量设置

Modbus的通讯可以是离散量输入，离散量输出，模拟量输入和模拟量输出。离散量是一个位，用modbus就是10001或者00001，10001表示输入，即数字输入点，00001表示输出，即数字量输出点。模拟量输入采用30001，十六位的输入，模拟量输出是40001，16位数字表示一个输出值。在这里我们设置一个16位寄存器值，40101.
 

这里选择的连接设备时WTGSimuPLC。寄存器是40101. 数据类型是无符号整数。通讯频率为1000ms。有了这个变量可以在图形中做可视化就可以读取这个变量值了。

变量显示

在画面中展示做一个数字，然后和变量进行连接就可以实现这个变量的显示了。
动画连接，选择模拟量输出：
 
在画面上可以展示这个输出了。

ESP8266编程

需要在ESP8266中编程，我还是选择了Arduino IDE进行编程。方法是当接受到信息时，接受这些信息，检查信息是否是发送给自己的，如果是的话，接受信息，然后按规约的要求发送信息到发送方。在编制程序时不需要添加一些头文件。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
WiFiClient client;
IPAddress loIP(192, 168, 4, 61);
IPAddress snIP(255, 255, 255, 0);
IPAddress gwIP(192, 168, 4, 1);
IPAddress mbTCP(192, 168, 4, 51);
WiFiServer server(6600);            // 服务器，server
void wifiSetup()
{
   if (!WiFi.config(loIP, gwIP, snIP))
   {
     Serial.println("Satation配置不成功");
     delay(3000);
   }
   WiFi.mode(WIFI_STA);
   WiFi.begin(ssid, password);
}
void sMBTCP(uint8_t* buff, int16_t iLength)
{
  int iTemp;
  int rAdd;
  if ( bDebug )
  {
    Serial.println("The length = " + String(iLength));
    for(int i = 0; i < iLength; i++)
      Serial.printf("The buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]);
  }
  if (buff[6] != 0x05)        // modbus TCP address
    return;
  switch ( buff[7] )
  {
    case 3:                   // read hold register
      rAdd = (buff[8] << 8) + buff[9];    // register address
      if ( bDebug4 )
      {
        Serial.println("The rAdd = " + String(rAdd));
      }
      buff[5] = ((buff[10] << 8) + buff[11]) * 2 + 3;  // reply bytes
      buff[8] = ((buff[10] << 8) + buff[11]) * 2;        
      iTemp = 9 + buff[8];        // total bytes send
      if ( rAdd == 0)
      {
        for (int i = 0; i < buff[8]/2; i++)
        {
          buff[9 + (i * 2)] = hreg40001[i] >> 8;
          buff[10 + (i * 2)] = hreg40001[i];
        }
      }
      if ( bDebug )
      {
        for ( int i = 0; i < iTemp; i++)
        {
          Serial.printf("buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]); 
        }
      }
      client.write(buff, iTemp);
      break;
    case 6:
  break;
    case 16:
      break;
    default:
      break;    
  }
  if ( bDebug )
  {
    for (int i = 0; i < iTemp; i++)
      Serial.printf("The buff[%d] = 0x%02X\n", i, (uint8_t)buff[i]);
  }
}
void setup()
{
 Serial.begin(115200);     // 调试助手
  delay(1000);                           // pasue 1 second
   wifiSetup();                        // setup wifi hot AP
   server.begin();       // 服务器运行
}
void loop() 
{
  if (server.hasClient())         // 这个是当有新的client与Server连接时
  {
    client = server.available();
    Serial.println("client connected");
  } 
  if ( client && client.connected())
  {
    int i = 0;
    while (client.available())
    {
      char c = client.read();
      if (client.available() == 0)
        mbLength = i + 1;
      mdTCPbuff[i] = c;
      i++;
    }
    if ( i > 0 )
    {
      sMBTCP(mdTCPbuff, i);
    }
  }
}

上面的程序可以完成modbusTCP通讯了。场景是固定的IP地址，发送读取命令，然后应答读取。

总结

用组态王做一个人机界面在工控领域比较流行。ESP8266可以通过Wifi作为一个服务器为HMI提供服务。