s7 200 485通讯配置（2020年12月整理）.pptx

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1、S7-200 Modbus RTU 通信简介,Modbus 是公开通信协议，具有两种串行传输模式，ASCII 和 RTU。详细的协议和规范，请访问 Modbus 组织的网站：http:/www.modbus.org/ S7-200 通过以下方式支持 Modbus RTU 通信协议： S7-200 CPU 上的通信口 0（Port 0）通过指令库支持 Modbus RTU 从站模式 S7-200 CPU 上的通讯口 0 和 1 （Port 0 和 Port 1）通过指令库支持 Modbus RTU 主站模式 在 S7-200 CPU 通信口上实现的是 RS485 半双工通信，使用的是 S7-20

2、0 的自由口功能。 通过 S7-200 CPU 通信口的自由口模式实现 Modbus 通信协议，可以通过无线数据电台等慢速通信设 备传输。 这为组成 S7-200 之间的简单无线通信网络提供了便利。 详细情况请参考S7-200 系统手册（2002 年 10 月或以后版本）的相应章节。 常问问题 S7-200 是否支持 Modbus ASCII 通信模式？ 西门子不提供支持上述模式的的现成指令库，需要用户自己用自由口模式编程。 目录 Modbus RTU 主站 主站指令库 主站功能编程 主站协议及地址 主站例程 主站常问问题 Modbus RTU 从站 CPU 上的通信口（Port0）支持 Mo

3、dbus RTU 从站通信协议 从站编程基本步骤 从站地址与 S7-200 的地址对应 从站指令库支持的功能码 从站例程 从站常见问题 STEP 7-Micro/WIN 的标准指令库 分配库指令数据区 添加指令库 删除库指令 RS-485 网络 S7-200 系统中的 RS-485 通信 5 RS-485 网络的硬件组成 连接网络连接器 网络连接器 线型网络结构 终端电阻和偏置电阻 扩展阅读 扩展阅读,1Modbus RTU 主站,1,1.1 Modbus RTU 主站指令库 西门子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站协议库（西门子标准库指令）。,图

4、 1. 西门子标准指令库（Micro/WIN V4.0 SP5） 注意 1. Modbus RTU 主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块实现的，该库对 Port 0 和 Port 1 有效。该指令库将设置通信口工作在自由口模式下。 2. Modbus RTU 主站指令库使用了一些用户中断功能，编其他程序时不能在用户程序中禁止中断。 3. Modbus RTU 主站库对CPU 的版本有要求。CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01（即订货号为 6ES721*23-0BA*），1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。 使用 Modbu

5、s RTU 主站指令库，可以读写 Modbus RTU 从站的数字量、模拟量 I/O 以及保持寄存器。 要使用 Modbus RTU 主站指令库，须遵循下列步骤： 安装西门子标准指令库 按照要求编写用户程序调用 Modubs RTU 主站指令库 1.2 Modbus RTU 主站功能编程 1. 调用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序 使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：,图 2. 用 SM0.0 调用 Modbus RTU 主站初始化与控制子程序,2,各参数意义如下:,2. 调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送

6、一个Modbus 请求；,图 3. 调用Modbus RTU 主站读写子程序 各参数意义如下:,3,4,5,常见的错误： 如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误 库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成 6 号错误 从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误 从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站 3 号错误 3. 在 CPU 的 V 数据区中为库指令分配存储区（Library Memory） Modbus Master 指令库需要一个 284 个字节的全局 V 存储区。 参考：分配库指令数据区 关于 Modbus RTU 主站协议及地址 此为西门子正式推出的

7、标准库指令说明资料。 在 Modbus RTU Master 协议和 PPI 协议之间切换： Modbus RTU Master 协议指令库使通信口工作在自由口模式下，此时不能与 Micro/WIN 软件通信。要 在切换回 PPI 协议，可以： 将 MBUS_CTRL 指令的 Mode 输入端设置为逻辑0 将 CPU 的允许模式选择开关置为 STOP 位置 Modbus RTU Master 协议库的执行时间： Modbus RTU Master 协议库的 MBUS_CTRL 指令不需要很长的执行时间。MBUS_需要 1.11 ms 用于 初始化，在后续的每个扫描周期中只占用 0.41 ms。

8、 调用 MBUS_MSG 子程序会加长处理时间。大部分时间都用于 CRC 校验的计算。每读、写一个字的数 据就需要 1.85 ms 扫描时间。数据最多的情况下（读、写 120 字的数据），扫描时间大概会扩增加 222 ms。读操作的时间主要消耗在接收数据上；写操作的时间主要消耗在发送数据上。 Modbus 地址 通常 Modbus 地址由 5 位数字组成，包括起始的数据类型代号，以及后面的偏移地址。Modbus Master 协议库把标准的 Modbus 地址映射为所谓 Modbus 功能号，读写从站的数据。Modbus Master 协议库 支持如下地址： 00001 - 09999：数字量

9、输出（ 线圈） 10001 - 19999：数字量输入（触点） 30001 - 39999：输入数据寄存器（通常为模拟量输入） 40001 - 49999：数据保持寄存器 Modbus Master 协议库支持的功能 为了支持上述 Modbus 地址的读写，Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能：,表 1. 需要从站支持的功能,Modbus 地址和 S7-200 存储区地址的映射 S7-200 通过 Modbus Master 和 Slave 协议库通信时，Modbus 地址和 S7-200 内存储区地址的 映射 关系都类似。 Modbus 保持寄存器地址映射举例：,Modbu

10、s 数字量地址映射举例： 位地址（0 xxxx 和 1xxxx）数据总是以字节为单位打包读写。第一个字节中的最低有效位对应 Modbus 地址的起始地址。如下图所示：,图 4. 数字量地址映射举例 1.4 Modbus RTU 主站例程,6,为了更好地理解 Modbus 主站的编程，可参考下面的例程。 例子程序 1: 多个MBUS_MSG 指令轮询执行， 注意 1. 该例程使用 Micro/WIN V4.0 SP5 保存。 2. 该例程仅访问一个从站，若访问不同的从站，可通过改变从站地址来实现。 Modbus RTU 主站指令库应用例程 例子程序 2：反复激活单个MBUS_MSG 指令： Mo

11、dbus RTU 主站变址方式轮询访问应用例程 注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险 完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为 此联 系西门子技术支持与服务部门。 Modbus RTU 主站常问问题 Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本是否有要求，为什么编译例子程序时，会遇到 4 个错误？ Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本确实有要求，CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为 6ES721*23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S

12、7-200 CPU 不支持。 Modbus 指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行 CPU 监控？ Modbus 指令库使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑： 加一个通信模块（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）扩展出一个编程通信口 中止自由口模式，可以将 CPU 上的模式开关从 RUN 拨到 STOP；或者保持处于 RUN 状 态，用程序停止指令库的 Modbus 模式（参见指令库应用） 如何理解 Modbus 地址与功能码的区别？ Modbus 地址与 Mo

13、dbus 的功能码是两个层次的概念。 根据 Modbus 通信协议，Modbus 数据的地址使用 0 xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分别表示 数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用 S7-200 的指令库时，Modbus 数据地址与 S7-200 的 I/O 和数据存储区地址间有特定的对应关系。 有些设备表明它支持 Modbus RTU 通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如 何指定 Modbus 站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节指出此指令读写的数据类 型和地址，此字节的数据内容即所谓功能码，如功能 1 指定

14、读取单个/多个数字量输出点的值。 支持 Modbus 协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据，是通过各种功能读写而来。功能码是 Modbus 地址的底层。如果 Modbus 通信的 一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与 Modbus 地址间的对应关系。 如何访问大于 9999 的保持寄存器地址？ 通常 Modbus 协议的保持寄存器地址范围在 40001 - 49999 之间。对于多数应用来说已经够了。但有些 Modbus 从站把地址映射到保持寄存器区的地址超过 9999 的部分。,7,Mod

15、bus Master 协议库支持超过 9999 的保持寄存器地址。地址范围为 400001 - 465536。只需在调用 MBUS_MSG 子程序时给 Addr 参数赋相应的值即可，如 416768。 Modubs Master 扩展地址模式仅支持保持寄存器区，不支持其他地址类型。 S7-200 作为 Modbus 主站方接收上来的数据格式与第三方设备不一样怎么办？ 西门子PLC 数据的存储格式为高位低存方式。举例：VD200 中包含VW200 和VW202，其中VW202 是 低字，VW200 是高字。若第三方设备与西门子数据存储格式不同，是低位低存的方式，那么通信上来的 数据就会存在错误，

16、需要进行转换才能使用。编程的方式比较多样，针对双字中高低字的交换可以使用 SWAP(字交换）指令，若是字节交换可以考虑循环移位指令。 S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它协议？ 不支持。S7-200 自身的通信端口或其通信扩展模块均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以 及 BACnet 通信协议。 为什么 S7-200 作 Modbus 主站时 MBUS_MSG 指令报 6 号错误？ 引起 6 号错误主要有两方面的原因：1.多个 MBUS_MSG 指令同时使能执行；2. Modbus 库存储区中分 配的建议地址区与编程中已使用的V 存储区有重叠。 2Modbus RTU 从站 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 从站通信协议 S7-200 CPU 上的通信口Port0 可以支持Modbus RTU 协议，成为Modbus RTU 从站。此功能是通过 S7-200 的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢