本書按照開發(fā)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣，結(jié)合作者多年潛心開發(fā)實踐和技術(shù)服務(wù)經(jīng)驗，通過豐富的應(yīng)用實例，詳盡介紹了通過不同電平接口的Modbus RTU指令及MCGS組態(tài)指令與各串口儀表進行通信的具體細節(jié)與核心技術(shù)。書中為讀者展示了利用MCGS平臺微型系統(tǒng)開發(fā)的全過程和外圍串口通信的編程細節(jié)，包括McgsPro組態(tài)軟件安裝與調(diào)試，通過TTL、RS-232和RS-485接口與模擬輸入輸出儀表、數(shù)字輸入輸出儀表的串口通信，Modbus RTU指令和MCGS的組態(tài)。書中所有的腳本程序都經(jīng)過嚴(yán)格的審核、校對、調(diào)試與運行，所有的程序?qū)嵗⒃创a、測試工具、組態(tài)軟件和微視頻可以掃描書中二維碼隨時學(xué)習(xí)。同時為方便教學(xué)，本書配套教學(xué)課件。
本書可供自動化、計算機應(yīng)用、電子信息、機電一體化、測控儀器等專業(yè)的技術(shù)人員和學(xué)生參考，也可作為工科相關(guān)專業(yè)的教材。

《MCGS串口通信從入門到精通實例教程》一書關(guān)注采用MCGS組態(tài)軟件實現(xiàn)串口通信與工業(yè)控制的關(guān)鍵實用技術(shù)，通過豐富的應(yīng)用實例，詳盡介紹通過不同電平接口的Modbus RTU指令及MCGS組態(tài)指令與各串口儀表進行通信的具體細節(jié)與核心技術(shù)。 內(nèi)容特點： 1. 以案例形式引導(dǎo)讀者逐步完成MCGS串口通信編程開發(fā)：重點講解Modbus RTU協(xié)議拓展至McgsPro組態(tài)軟件的SetDevice通信指令，在讀寫不同寄存器區(qū)域單個寄存器和多個寄存器方面列舉了大量實例；為了保證各個章節(jié)案例的獨立性與完整性，每個章節(jié)自成體系，減少讀者閱讀前后章節(jié)的時間，便于讀者快速習(xí)得章節(jié)內(nèi)容與核心技術(shù)。 2. 書中編程實踐都為作者原創(chuàng)，經(jīng)過嚴(yán)格的審核、調(diào)試與運行，其對應(yīng)的程序代碼將作成二維碼隨書提供。 3. 配套視頻教學(xué)：詳細解讀編程細節(jié)與要點，易懂、易學(xué)；

當(dāng)今世界，萬物互聯(lián)已成為一種趨勢，采用TTL、RS-232和RS-485等串行通信接口的數(shù)字傳感器正日益替代傳統(tǒng)模擬傳感器。串口以其優(yōu)越的性價比和高效的靈活性廣泛應(yīng)用于科研、教學(xué)、交通、銀行、物流、醫(yī)療、環(huán)保、冶金、化工等各個領(lǐng)域，普遍存在于智能儀表、手持便攜儀器、人機交互界面和遠程操控終端等設(shè)備中。
為了拓展串口通信應(yīng)用范圍與適應(yīng)社會需求，本書詳盡介紹不同電平接口的Modbus RTU指令及MCGS組態(tài)指令，使讀者專注學(xué)習(xí)關(guān)鍵實用技術(shù)。
本書共十七章，分四部分講解。第一部分入門篇由三章構(gòu)成，主要講解基礎(chǔ)知識、基本概念、常用調(diào)試工具和組態(tài)軟件，包括McgsPro組態(tài)軟件、軟件安裝與調(diào)試、串行通信接口、數(shù)據(jù)編碼方式、數(shù)據(jù)調(diào)制方式、數(shù)據(jù)傳送方式、數(shù)據(jù)傳輸速率、串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)、串口調(diào)試助手和循環(huán)冗余校驗碼等，該部分是串口技術(shù)應(yīng)用的根本與基礎(chǔ)。后三部分講述通過TTL、RS-232和RS-485接口與模擬輸入輸出儀表、數(shù)字輸入輸出儀表通信的Modbus RTU指令和MCGS組態(tài)案例，詳細解析SetDevice讀寫指令。為了保證各個章節(jié)案例的獨立性與完整性，每個章節(jié)自成體系，內(nèi)容表述詳盡，使讀者快速習(xí)得章節(jié)內(nèi)容與核心技術(shù)。
本書重點講解Modbus RTU協(xié)議，通過不同功能碼對儀表輸入繼電器、輸出繼電器、輸入寄存器和輸出寄存器進行讀寫操作，快速與串口儀表建立通信，在此基礎(chǔ)上拓展至McgsPro組態(tài)軟件的SetDevice通信指令，在讀寫不同寄存器區(qū)域單個寄存器和多個寄存器方面列舉了大量實例，并對指令構(gòu)造過程詳細論述。書中所有的腳本程序都經(jīng)過嚴(yán)格的審核、校對、調(diào)試與運行，有助于讀者在短時間內(nèi)掌握串口通信編程技術(shù)，以碎片時間成本獲得高倍技術(shù)效益。該書所有的程序?qū)嵗?、源代碼、測試工具、組態(tài)軟件和微視頻均可在化學(xué)工業(yè)出版社官網(wǎng)資源下載平臺免費下載，方便讀者瀏覽、閱讀和學(xué)習(xí)。
筆者精心設(shè)計和完成了每個章節(jié)的邏輯架構(gòu)、儀表選型、通信測試、組態(tài)開發(fā)、文稿撰寫、圖表制作、格式編排、美工潤色和審核校對等。廈門亨立德電子有限公司黃文通和江振斌提供了技術(shù)幫助，在該書章節(jié)架構(gòu)方面給予了大量建議和意見，并定制開發(fā)了各章節(jié)不同型號硬件儀表，在此表示衷心感謝！
因筆者水平有限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正！望有志者利用閑暇時間堅持學(xué)習(xí)與積累，在各自領(lǐng)域?qū)W有所成，為社會貢獻力量。

著者

第1章　認(rèn)識MCGS	001
1.1　HMI人機界面	001
1.1.1　HMI的構(gòu)成	001
1.1.2　HMI的功能	002
1.1.3　HMI的應(yīng)用	003
1.2　MCGS軟件	004
1.2.1　嵌入版MCGSE?	004
1.2.2　專業(yè)版McgsPro	005
1.3　組態(tài)體系結(jié)構(gòu)	006
1.3.1　主控窗口	006
1.3.2　設(shè)備窗口	007
1.3.3　用戶窗口	007
1.3.4　實時數(shù)據(jù)庫	008
1.3.5　運行策略	008

第2章　初識串口	009
2.1　通信接口	009
2.1.1　9針接口	010
2.1.2　3針接口	013
2.1.3　USB轉(zhuǎn)接口	013
2.2　異步串行通信	018
2.2.1　數(shù)據(jù)格式	018
2.2.2　數(shù)據(jù)編碼方式	020
2.2.3　數(shù)據(jù)調(diào)制方式	022
2.2.4　數(shù)據(jù)傳送方式	023
2.2.5　數(shù)據(jù)傳輸速率	024
2.3　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)	025
2.3.1　RS-232C標(biāo)準(zhǔn)	026
2.3.2　RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)	031
2.4　串口調(diào)試工具	034
2.4.1　串口助手	034
2.4.2　串口調(diào)試助手	035

第3章　循環(huán)冗余校驗碼	036
3.1　校驗碼種類	036
3.2　MCGS計算CRC	037
3.2.1　CRC計算過程	037
3.2.2　數(shù)據(jù)庫組態(tài)	039
3.2.3　界面組態(tài)	041
3.2.4　程序代碼	041

第4章　TTL之模擬輸入——電壓電流表	044
4.1　電壓電流表	044
4.1.1　Modbus RTU讀指令	045
4.1.2　Modbus RTU寫指令	048
4.2　MCGS組態(tài)	049
4.2.1　窗口關(guān)聯(lián)與數(shù)據(jù)庫	049
4.2.2　設(shè)備組態(tài)	050
4.2.3　界面組態(tài)	051
4.2.4　運行策略	053

第5章　TTL之模擬輸出——稱重表	055
5.1　稱重表	055
5.1.1　儀表參數(shù)	056
5.1.2　Modbus RTU讀指令	057
5.1.3　Modbus RTU寫指令	060
5.2　MCGS組態(tài)	062
5.2.1　窗口關(guān)聯(lián)與數(shù)據(jù)庫	062
5.2.2　設(shè)備組態(tài)	064
5.2.3　界面組態(tài)	065
5.2.4　運行腳本	066

第6章　TTL之?dāng)?shù)字輸入——頻率轉(zhuǎn)速表	068
6.1　頻率轉(zhuǎn)速表	068
6.1.1　儀表參數(shù)	069
6.1.2　Modbus RTU讀指令	070
6.1.3　Modbus RTU寫指令	073
6.2　MCGS組態(tài)	075
6.2.1　新建窗口與窗口關(guān)聯(lián)	075
6.2.2　設(shè)備組態(tài)與數(shù)據(jù)對象	077
6.2.3　界面組態(tài)	078
6.2.4　運行策略	079

第7章　TTL之?dāng)?shù)字輸出——長度計數(shù)表	083
7.1　長度計數(shù)表	083
7.1.1　Modbus RTU讀指令	084
7.1.2　Modbus RTU寫指令	086
7.2　MCGS組態(tài)	088
7.2.1　新建窗口與數(shù)據(jù)對象	088
7.2.2　設(shè)備組態(tài)與界面組態(tài)	089

第8章　RS-232之模擬輸入——巡檢儀	092
8.1　巡檢儀	092
8.1.1　公共參數(shù)	093
8.1.2　通道參數(shù)	095
8.1.3　儀表參數(shù)Modbus RTU寫指令	099
8.2　MCGS通信過程	102
8.2.1　設(shè)備組態(tài)	102
8.2.2　數(shù)據(jù)庫組態(tài)	103
8.2.3　報表	103
8.2.4　按鈕	104
8.2.5　腳本程序	105

第9章　RS-232之模擬輸出——PID調(diào)節(jié)儀	109
9.1　PID調(diào)節(jié)儀	109
9.1.1　儀表參數(shù)	110
9.1.2　儀表參數(shù)Modbus RTU讀指令	114
9.1.3　儀表參數(shù)Modbus RTU寫指令	116
9.2　MCGS通信過程	119
9.2.1　設(shè)備組態(tài)	119
9.2.2　數(shù)據(jù)庫組態(tài)	119
9.2.3　報表	120
9.2.4　按鈕	121
9.2.5　標(biāo)簽	122
9.2.6　組合框	122
9.2.7　腳本程序	123

第10章　RS-232之?dāng)?shù)字輸入——液位報警儀	126
10.1　液位報警儀	126
10.1.1　儀表參數(shù)	127
10.1.2　儀表參數(shù)Modbus RTU讀指令	130
10.1.3　儀表參數(shù)Modbus RTU寫指令	132
10.2　MCGS組態(tài)	134
10.2.1　窗口關(guān)聯(lián)與數(shù)據(jù)庫	134
10.2.2　設(shè)備組態(tài)	136
10.2.3　報表與按鈕	137
10.2.4　標(biāo)簽與組合框	139
10.2.5　運行策略	140

第11章　RS-232之?dāng)?shù)字輸出——位式調(diào)節(jié)儀	144
11.1　位式調(diào)節(jié)儀	144
11.1.1　儀表參數(shù)	145
11.1.2　儀表參數(shù)Modbus RTU讀指令	148
11.1.3　儀表參數(shù)Modbus RTU寫指令	150
11.2　MCGS通信過程	152
11.2.1　設(shè)備組態(tài)	152
11.2.2　數(shù)據(jù)庫組態(tài)	153
11.2.3　報表	154
11.2.4　按鈕	156
11.2.5　腳本程序	156

第12章　RS-485之模擬輸入——多路模擬量采集模塊	159
12.1　多路模擬量采集模塊	159
12.1.1　通信參數(shù)	159
12.1.2　通信參數(shù)讀寫指令	161
12.1.3　通道參數(shù)	163
12.1.4　通道參數(shù)讀寫指令	164
12.2　MCGS設(shè)備組態(tài)	166
12.2.1　通用串口父設(shè)備	166
12.2.2　多路模擬量采集模塊LD7014串口子設(shè)備	167
12.2.3　MCGS串口通道設(shè)置方式	169
12.2.4　MCGS串口指令方式	171

第13章　RS-485之模擬輸出——多路模擬量輸出模塊	173
13.1　多路模擬量輸出模塊	173
13.1.1　儀表參數(shù)	174
13.1.2　Modbus RTU讀指令	175
13.1.3　Modbus RTU寫指令	177
13.2　MCGS組態(tài)	179
13.2.1　數(shù)據(jù)庫與界面組態(tài)	180
13.2.2　設(shè)備窗口組態(tài)	184
13.2.3　運行策略	185
13.2.4　運行結(jié)果	186

第14章　RS-485之?dāng)?shù)字輸入——開關(guān)量輸入模塊	187
14.1　開關(guān)量輸入模塊	187
14.1.1　通信參數(shù)	187
14.1.2　通信參數(shù)Modbus RTU讀指令	189
14.1.3　通信參數(shù)Modbus RTU寫指令	191
14.2　MCGS組態(tài)	192
14.2.1　界面組態(tài)	193
14.2.2　設(shè)備窗口組態(tài)	195
14.2.3　運行結(jié)果	196

第15章　RS-485之?dāng)?shù)字輸出——固態(tài)繼電器輸出模塊	198
15.1　固態(tài)繼電器輸出模塊	198
15.1.1　通信參數(shù)	198
15.1.2　通信參數(shù)讀寫指令	200
15.1.3　固態(tài)繼電器參數(shù)	201
15.1.4　固態(tài)繼電器讀寫指令	202
15.2　MCGS通信過程	205
15.2.1　用戶窗口組態(tài)	205
15.2.2　設(shè)備窗口組態(tài)	208
15.2.3　運行結(jié)果	208

第16章　RS-485之多路監(jiān)測——溫濕度傳感器	210
16.1　溫濕度傳感器	210
16.1.1　儀表參數(shù)	211
16.1.2　Modbus RTU讀指令	212
16.1.3　Modbus RTU寫指令	217
16.2　MCGS組態(tài)	217
16.2.1　設(shè)備組態(tài)	217
16.2.2　數(shù)據(jù)組態(tài)與界面組態(tài)	219
16.2.3　MCGS串口指令	220
16.2.4　窗口關(guān)聯(lián)與運行	222

第17章　RS-485之監(jiān)測與控制——基于PID算法的爐溫控制	224
17.1　微型加熱爐控制系統(tǒng)	224
17.2　MCGS程序	225
17.2.1　用戶界面組態(tài)	227
17.2.2　設(shè)備組態(tài)	231