s71200 modbus 通讯指令解析-

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1、S7-1200作为Modbus RTU 主站S7-1200 支持Modbus RTU通信模式的模块可作为Modbus RTU主站。以下以 CPU1215C DC/DC/DC和CM1241 RS485 模块为例,介绍S7-1200 Modbus RTU 主站通信组态及编程步骤。硬件和软件需求及所完成的通信任务:硬件: CPU1215C DC/DC/DC (订货号: 6ES7 215-1AG31-0XB0) CM1241 RS485 (订货号:6ES7 241-1CH30-0XB0) PS 307电源(订货号:6ES7307-1KA02-0AA0) PC(带以太网卡) TP以太网电缆软件: STE

2、P 7 Professional V11 SP2 UPD4+HSP ModSim(该软件是第三方软件,可以从 Internet 网络下载)所完成的通信任务:将Modbus RTU从站ModSim中Modbus地址从40001开始的5个字中的数据,分别读取到Modbus RTU主站CPU1215C 中地址从DB1.DBW0开始的5 个字中。1.组态Modbus RTU 通信模块在硬件目录里找到“通信模块”“点到点”“CM1241(RS485)”,双击或拖拽此模块至CPU左侧即可,如下图1所示:图1 组态通信模块接下来,在“设备视图”中用鼠标选中CM1241(RS485)模块,在“属性”“端口组态

3、”中配置此模块硬件接口参数。如下图2所示:以下以传输率=9.6Kbps,奇偶校验=无奇偶校验,数据位=8位字符,停止位=1,其它保持默认设置为例。图2 RS485 端口设置最后在“硬件标识符”里确认一下硬件标识符为271,如下图3所示:图3 硬件标识符2.添加启动OB在项目树下选择“CPU1215C DC/DC/DC”“程序块”“添加新块”,在弹出的窗口中选择“OB 组织块” “Startup”,添加启动OB 100,如下图4所示:图4 添加启动OB3.调用MB_COMM_LOAD指令为使端口一启动就被设置为Modbus RTU通信模式,可在OB 100中调用“MB_COMM_LOAD”指令。

4、调用“MB_COMM_LOAD”指令时会自动弹出创建相应背景数据块的界面,如下图5所示:图5 调用MB_COMM_LOAD指令点击“确认”为该指令创建背景数据块后,为各输入/输出引脚分配地址。尤其需注意MB_DB输入引脚需指向“MB_MASTER”指令的背景数据块,如下图6所示:注意:“MB_COMM_LOAD”指令输入位“REQ”需使用上升沿触发。由于OB 100只在S7-1200启动时执行一次,因此,此例中将“REQ”设为“TRUE”。图6 MB_COMM_LOAD指令MB_COMM_LOAD指令参数意义如下表1所示:引脚说明EN使能端REQ在上升沿执行该指令PORT通信端口的硬件标识符B

5、AUD波特率选择:3600,6000,12000,2400,4800,9600,19200,38400,57600,76800,115200 (注意:所有其它值均无效)PARITY奇偶检验选择:0-无;1-奇校验;2-偶校验FLOW_CTRL流控制选择:0-(默认值)无流控制RTS_ON_DLYRTS延时选择:0-(默认值)RTS_OFF_DLYRTS关断延时选择:0-(默认值)RESP_TO响应超时: 默认值 = 1000 ms。MB_MASTER 允许用于从站响应的时间(以毫秒为单位)。MB_DB对 MB_MASTER 或 MB_SLAVE 指令所使用的背景数据块。DONE完成位:指令执行

6、完成且未出错置1ERROR错误位:0-未检测到错误;1-检测到错误。在参数STATUS中输出错误代码。STATUS端口组态错误代码表1 MB_COMM_LOAD指令参数意义4.创建DATA_PTR数据发送、接收缓冲区通过“程序块” “添加新块”,选择“数据块(DB)”创建 DB 块,选择“标准与S7- 300/400兼容” ,点击“确认”键。在DB中创建数据类型为5个字的数组,如下图7所示:注意:DATA_PTR数据发送、接收缓冲区使用的DB访问类型必须是标准与S7- 300/400兼容。图7 创建DATA_PTR 数据发送、接收缓冲区5.调用MB_MASTER指令在OB1中调用“MB_MAS

7、TER”指令,调用该指令时会自动弹出创建相应背景数据块的界面,如下图8所示:图8 调用MB_MASTER指令点击“确认”为该指令创建背景数据块后,并为各输入/输出引脚分配地址,如下图9所示:注意:“MB_MASTER”指令的输入位“REQ”必须使用上升沿触发。以下以S7-1200作为Modbus RTU主站,用F03功能码读取Modbus RTU从站2,从Modbus地址40001开始的五个字,接收的数据存放在缓冲区DB3.DBW0开始区域为例。设置如下所示:MB_ADDR=2,MODE=0,DATA_ADDR=40001,DATA_LEN=5。地址对应关系如下表2所示:Modbus RTU主

8、站CPU1215C 数据缓冲区地址Modbus RTU从站Modbus地址DB3.DBW040001DB3.DBW240002DB3.DBW440003DB3.DBW640004DB3.DBW840005表2 Modbus地址对应关系图9 MB_MASTER指令MB_MASTER指令参数意义如下表3所示:引脚说明EN使能端REQ在上升沿执行该指令,请求将数据发送或读取到Modbus从站MB_ADDRModbus RTU从站地址。默认地址范围:0至247;扩展地址范围:0至65535。值0被保留用于将消息广播到所有Modbus从站。MODE模式选择:指定请求类型DATA_ADDR从站中的起始地址

9、:指定Modbus从站中将供访问的数据的起始地址。DATA_LEN数据长度:指定要在该请求中访问的位数或字数。DATA_PTR数据指针: 指向要写入或读取的数据的 M 或 DB 地址(DB访问类型必须是标准与S7-300/400兼容)。DONE完成位:上一请求已完成且没有出错后,DONE 位将保持为 TRUE 一个扫描周期时间。BUSY0 无正在进行的 MB_MASTER 操作; 1 MB_MASTER 操作正在进行EEROR错误位: 上一请求因错误而终止后,ERROR 位将保持为 TRUE 一个扫描周期时间。 STATUS 参数中的错误代码值仅在 ERROR =TRUE 的一个扫描周期内有效

10、。STATUS错误代码表3 MB_MASTER指令参数意义关于MODE,DATA_ADDR,DATA_LEN可在下表4中查看:MB_MASTER Modbus功能Modbus地址参数地址类型Modbus数据长度参数Modbus功能模式0读取00001到09999输出位1到20000110001到19999输入位1到20000230001到39999输入寄存器1到1250440001到49999400001到465535(扩展)保持寄存器1到12503模式1写入00001到09999输出位1(单个位)0540001到49999400001到465535(扩展)保持寄存器1(单个字)0600001

11、到09999输出位2到19681540001到49999400001到465535(扩展)保持寄存器2到12316模式2有些Modbus从站不支持使用Modbus功能05H或06H写入单个位或字。在这样的情况下,可通过模式2强制使用Modbus功能15H或16H写入单个位或字写入00001到09999输出位2到19681540001到49999400001到465535(扩展)保持寄存器1到12316模式11读出从站的通信状态字和事件计数器:状态字指示指令的执行状态(0:未在执行;0xFFFF:正在执行)。 每次成功传送一条消息时,事件计数器值将递增。使用该功能时,忽略“MB_MASTER”指

12、令的 DATA_ADDR 和 DATA_LEN 参数。模式80通过读取错误代码 (0x0000) 检查从站状态:每个请求1个字模式81通过诊断代码 0x000A 复位从站的事件计数器:每个请求1个字表4 MB_MASTER Modbus功能表6. Modbus 从站软件设置注意:Modbus RTU从站采用ModSim软件测试,该软件是第三方软件,可以从 Internet 网络下载。在打开的ModSim软件中建立连接,并设置RTU模式的参数:波特率Baud=9600,数据位Data=8,停止位Stop=1,校验Parity=NONE,如下图10所示:图10 建立ModSim连接选择“File”

13、“New”打开ModSim通信界面,设置Modbus RTU从站的地址Device Id=2,开始地址Address=0001,数据长度Length=5,Modbus数据类型功能码03。分别双击各Modbus地址后的数据区,出现“Write Register对话框,在此写入数据值,如下图11所示:注意:Device Id设置必须与“MB_MASTER”指令中输入引脚“MB_ADDR”设置的地址一致。图11 设置ModSim7. Modbus RTU测试结果在STEP 7 Professional V11 UPD4软件中打开该项目CPU1215C DC/DC/DC的“监控表”,触发“MB_MAS

14、ER”指令的输入位M10.0。Modbus RTU主站将ModSim从站地址40001中的数值11,40002中的数值12,40003中的数值13,40004中的数值14,40005中的数值15,分别读取到了地址DB3.DBW0,DB3.DBW2,DB3.DBW4,DB3.DBW6,DB3.DBW8中,如下图12所示:图12 Modbus RTU测试结果S7-1200 Modbus RTU通信模式的多地址或多站点轮询多个CM 1241 RS485 通讯模块之间可以使用 PROFIBUS 电缆相互连接。可以将 1 个主站和最多 31 个 MODBUS 从站使用 PROFIBUS 电缆连接组网。S7-1200 Modbus RTU轮询需要通过上一条”MB_MASTER“指令输出位“Done“=1来触发下一条“MB_MASTER“指令。具体说明及编程思路请参考以下链接:如何使用STEP 7(TIA Portal)V11为SIMATIC S7-1200建立Modbus RTU通讯?http:/

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