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XDH-60T4-E 指令与 Modbus 要点
用途：本文件是综合平台编程器实现离线逻辑仿真和 XDH-60T4-E Modbus RTU 联机的开发速查资料。
本项目只实现简化梯形图仿真，不生成、编译或下载真实 PLC 程序。
1. 本项目只使用的软元件范围
项目统一使用以下范围：
| 区域 | 项目范围 | 含义 | 运行时类型 |
| --- | --- | --- |
| M 区 | M0~M4000 | 普通辅助继电器，用于开关命令和状态。 | 布尔值 |
| D 区 | D0~D4000 | 普通数据寄存器，用于数值、参数和设备状态。 | 16 位字 |
XDH 的实际软元件范围远大于项目范围：普通 M 区为 M0~M199999，普通 D 区为 D0~D499999。本项目固定使用较小的 0~4000 范围，足够演示，也便于变量管理和界面绑定。
M 是普通辅助继电器，不可直接驱动外部负载；真机设备是否动作由 PLC 内部程序决定。D 是数据寄存器，单个 D 默认按带符号 16 位数处理，范围为 -32768~32767。
32 位数据由两个相邻 D 寄存器组成，64 位数据由四个相邻 D 寄存器组成。起始 D 保存最低 16 位，后续地址依次保存更高的 16 位。例如 Int32/Float32 的 D10~D11 顺序是“低字、高字”，Double 的 D10~D13 组合顺序是 (D13,D12,D11,D10)。HMI 数值控件和自由监控可选择 Int16、Int32、Float32 或 Double (Float64)；Double 使用偶数首地址且最大为 D3996。梯形图普通比较、MOVE、ADD、SUB 仍只按 16 位整数执行。
来源：基本指令篇印刷页 35、44。
2. 简化梯形图仿真的实现范围
厂商手册包含完整指令集，但本项目只模拟当前交付需要的常见设备控制逻辑。逻辑执行器支持以下元素：
| 逻辑元素 | 语义 | 对应应用场景 |
|---|---|---|
| 常开触点 | 绑定位为 true 时导通。 |
启动条件、运行条件。 |
| 常闭触点 | 绑定位为 false 时导通。 |
停止、互锁、故障条件。 |
| 上升沿/下降沿触点 | M 位变化时产生一次扫描脉冲。 | 单次触发、变化检测。 |
| 数值比较 | 将 D 值与有符号 16 位常量比较。 | 水位、温度、剩余量判断。 |
| 普通线圈 | 网络导通时写入目标 M 位。 | 运行状态。 |
| 置位/复位线圈 | 将目标 M 位锁存为开或关。 | 启动保持、故障复位。 |
| MOVE | 将常量或 D 值写入目标 D。 | 参数传送、状态赋值。 |
| ADD/SUB | 对常量或 D 值做饱和加减并写入目标 D。 | 简单数值计算。 |
离线仿真按固定扫描周期和工程顺序执行，前面网络的 M/D 写入在同一扫描周期对后面网络可见，完成一轮后刷新运行投影。该语义用于验证项目示例逻辑，不承诺与 XDH 的全部指令、扫描细节和固件行为完全一致。
当前不支持 T/C 触点、TON、CTU 或 CTD。后续只有在需求明确时才扩展领域模型、编辑器、JSON、逻辑执行器和测试，不能因为厂商手册提供相关指令就默认纳入项目范围。
3. XDH 的 Modbus 地址映射
3.1 项目可直接使用的映射
对 XDH 系列 PLC，项目范围内的 M/D 地址与 Modbus 原始地址一一对应：
| PLC 软元件 | Modbus 对象 | 原始 Modbus 地址 | 项目中的用法 |
|---|---|---|---|
M0~M4000 |
线圈（Coil） | 0~4000 |
HMI 按钮写入、指示灯读取。 |
D0~D4000 |
保持寄存器（Holding Register） | 0~4000 |
HMI 数值显示、数值输入和参数读写。 |
代码内部必须使用上述 从 0 开始的原始 Modbus 地址。某些第三方上位机软件会以 1 或 400001 形式展示地址，这只是软件显示习惯，不应直接写进通信代码。
XDH 的 Modbus 可访问范围为 M0~M20479 和 D0~D20479，所以项目约定的 0~4000 全部在有效范围内。
来源：基本指令篇印刷页 255-256。
3.2 本项目需要实现的功能码
| 功能码 | 名称 | 目标数据 | 本项目用途 |
|---|---|---|---|
0x01 |
读线圈 | M 区 | 读取启动、运行、报警等位状态。 |
0x05 |
写单个线圈 | M 区 | HMI 按钮写一个 M 位。 |
0x0F |
写多个线圈 | M 区 | 后续批量写入使用，初版可不做 UI 入口。 |
0x03 |
读保持寄存器 | D 区 | 读取数值、参数和状态。 |
0x06 |
写单个保持寄存器 | D 区 | Int16 数值输入写一个 D。 |
0x10 |
写多个保持寄存器 | D 区 | Int32/Float32 一次写入连续两个 D，Double 一次写入连续四个 D。 |
本期联机不使用 X、Y、S、SM、HD 等其他软元件，也不需要实现 PLC 作为 Modbus 主站的编程指令。
来源：基本指令篇印刷页 259-261。
4. Modbus RTU 报文与串口规则
4.1 RTU 帧
每一帧格式如下：
站号（1 字节） + 功能码（1 字节） + 数据（0~252 字节） + CRC 低字节 + CRC 高字节
RTU 模式使用 CRC 校验。收到响应后必须校验站号、功能码、报文长度和 CRC；异常响应或校验失败不得更新 HMI 的寄存器缓存。
4.2 串口配置规则
PLC 的 COM2 选择 Modbus RTU 模式，PC 与 PLC 的波特率、数据位、校验位、停止位必须完全一致。PLC 站号即 RTU 帧的第一个字节。
PLC 串口配置写入后需要断电重启。PC 轮询需要设置超时和间隔，不能在前一个请求还未完成时无限追加请求。
来源：基本指令篇印刷页 258、273-276。
5. 联机模块实现约束
5.1 数据流
PC HMI 控件
<-> 联机寄存器缓存（M/D）
<-> Modbus RTU 通信服务
<-> XDH-60T4-E COM2 RS-485
<-> PLC 内部控制程序
HMI 控件不直接收发串口数据。通信服务更新联机寄存器缓存，HMI 订阅缓存变化并刷新。这样通信超时不会阻塞界面。
5.2 读写策略
- 合并 HMI、报警、梯形图和自由监控实际引用的 M/D 地址。
- 合并相邻地址，分别使用
0x01批量读 M 区、0x03批量读 D 区。单个 D 读块最多 120 字，拆块时不得切开 Int32、Float32 或 Double 的连续占用范围。 - 用户点击按钮时使用
0x05写 M 区；提交 Int16 数值时使用0x06写一个 D，提交 Int32/Float32 时使用一次0x10写两个连续 D，提交 Double 时使用一次0x10写四个连续 D。 - 写入成功后等待下一次轮询确认实际值，不以本地点击状态代替 PLC 响应。
- 超时、CRC 错误或 Modbus 异常响应时保留最后一次有效值，并在状态栏和日志中报告错误。
5.3 与离线仿真的隔离
| 模式 | 变量来源 | 图形逻辑执行器 |
|---|---|---|
| 离线仿真 | PC 内存中的 M/D | 运行。 |
| 真机联机 | 每轮完整读回后的 PLC M/D 缓存副本 | 在临时仓库中只读推算轨迹。 |
真机联机时，PLC 内部程序仍是唯一设备控制源。HMI 按钮和数值输入继续按现有规则写 PLC；本地梯形图的线圈、MOVE、ADD 和 SUB 只修改本轮临时仓库，供后续本地网络计算和轨迹显示，不会写入 PLC。下一轮完整轮询后重新从最新 PLC 缓存开始，因此轨迹是带通信延迟的本地推算结果，不是 PLC 内部真实轨迹。
6. 首次真机验证步骤
当前软件已实现串口参数配置、异步连接、地址收集、相邻地址合并轮询、PLC 缓存、单点写入、首次读取约束和错误反馈。自动化测试使用替身网关和缓存仓库验证，不等同于真实串口与 PLC 验证。
- 用官方工具把 PLC 的 COM2 配置为 Modbus RTU 从站，设置并记录站号与串口参数。
- 使用 USB 转 RS-485 将 PC 与 COM2 的 A/B 正确连接。
- PC 发送
0x01读取M0，确认能得到合法 RTU 响应。 - PC 发送
0x03读取D0，确认寄存器解析正确。 - 在安全的测试程序中使用
0x05写M0和0x06写D0，通过 PLC 监控或 HMI 页面确认写入结果。 - PLC 保持 STOP，先读取一组连续 D 原值，再分别验证 Int32、Float32 和 Double 的单次
0x10写入与读回；测试结束后恢复所有原值并再次读回确认。 - 完成单点和多字验证后，再开启页面轮询和完整 HMI 联动。
7. 资料出处
- 《XD、XL系列可编程控制器用户手册【基本指令篇】》，PD05 20260610 1.6.1。
- 重点章节：第 2 章软元件、第 6-2 节 Modbus 通讯功能，印刷页 250-278。