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1、西门子 S7-200 Modbus 例程参考本文介绍可以很快掌握 MODBUS 通讯的应用问题，使用下面的例程你可以在 S7-200CPU 之间设置一个简单的 Modbus 通讯。这个例子是关于 Modbus 功能码 6 的(写从站保持寄存器）， 也可以作为其他所支持的功能码：1, 2, 3, 4, 5, 15 和 16 的基本参数设置步骤 。要求:要使用 Modbus 协议必须先在 STEP 7 Micro/Win 上安装指令库 。Modbus 主站协议只支持 STEP 7 Micro/Win V4.0 SP5 及其以上版本.。 1. 硬件设置 2. 参数匹配 3. 指令库的存储地址 4.
2、保持寄存器值得传输 1. 硬件设置例程中的 Modbus 通讯是在两个 S7-200 CPU 的 0 号通讯口间进行的(最好每个CPU 都有两个通讯口)。在主站侧也可以选择相应库文件 MBUS_CTRL_P1 和 MBUS_MSG_P1通过 1 号通讯口通信。通讯口 1 与 Micro/WIN 建立 PG 或 PC 连接，两个 CPU 的通讯口 0 通过 PPI 电缆进行连接（电缆的 针脚 连接为 2，3，7，8）。( 26 KB ) 图. 012. 参数匹配对于 MODBUS 通讯, 主站侧需要程序库 MBUS_CTRL 和 MBUS_MSG, 从站侧需要程序库 MBUS_INIT and
3、MBUS_SLAVE。在 Micro/WIN 中您需要为主站和从站新建一个项目，程序与参数设置见图.02。必须要保证主站与从站的“Baud”和Parity的参数设置要一致,并且程序块MBUS_MSG中的Slave地址要与程序块MBUS_INIT中的Addr所设置的一致 (见图. 02)。Micro/WIN“系统块”中设置的 0 通讯口的波特率与 MODBUS 协议无关(Mode = 1)。图. 02下面的表格列出了程序块各个参数选项及其意义主站MBUS_CTRL参数 意义 选项EN 使能Mode 协议选择 0=PPI, 1=MODBUSBaud 传输速率 kbps 1200, 2400, 48
4、00, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200Parity 校验选择 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验Timeout 从站的最长响应时间 msDone “完成”标志位Error 错误代码 1)表 011) 参看 STEP 7 Micro/WIN 帮助: MODBUS 主站执行 MBUS_MSG 时的错误代码 MBUS_MSG 。MBUS_MSG参数 意义 选项EN 使能First 读写请求位Slave 从站地址RW 读 或 写 0=读, 1=写Addr 读写从站的数据地址 0 . 128 = 数字量输出 Q0.0 . Q15.71001 . 10128 = 数
5、字量输入 I0.0 . I15.730001 . 30092 = 模拟量输入 AIW0 . AIW6240001 . 49999 = 保持寄存器 2Count 位或字的个数 (0xxxx, 1xxxx) / words (3xxxx, 4xxxx)DataPtr V 存储区起始地址指针Done 完成 标志位Error 错误代码 1)表 021)参看 STEP 7 Micro/WIN 帮助: MODBUS 主站执行 MBUS_MSG 时的错误代码 MBUS_MSG 。从站MBUS_INIT参数 意义 选项EN 使能Mode 协议选择 0=PPI, 1=MODBUSAddr 从站地址Baud 传输
6、速率 kbps 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200Parity 校验 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验Delay 超时时间 msMaxIQ 可使用的数字输入输出点数2)MaxAI 可使用的模拟量输入点数2)MaxHold 保持寄存器字的最大数 2)量HoldStart 保持寄存器的起始地址(40001)Done 完成标志位Error 错误代码 3)表 032) 最大的地址取决于所用 CPU 的类型及其最大值。3)参看 STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS 从站协议的错误代码”。MBUS_SLAVE参数
7、 意义 选项EN 使能Done 完成标志位Error 错误代码 3)表 043)参看 STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS 从站协议的错误代码” 。3. 库的存储地址项目完成后必须要在 Micro/WIN 中定义库的存储地址，当定义完存储区后, 要保证在任何情况下不能再被其它程序所使用 (主站侧: DataPtr + Count 从站侧: HoldStart + MaxHold)。图. 034. 保持寄存器值的传输将程序下载到相应的 CPU 后，可以在状态表中给主站侧的 V 存储区赋值,然后监视从站的变化。当主站的 I0.0 使能后，VW2 中的内容就被发送到从站并写入从站
8、的 VW2 。保持寄存器值的传输见图. 04。指针DataPtr 代表了 V 区被读的起始地址。参数 Count 表明了地址Addr = 4xxxx (保持寄存器)以字为单位被读的个数。主站中被读取的 V 存储区被写入地址为Addr = 40002 (RW = 1)的保持寄存器中。保持寄存器是以字为单位工作的，它与从站的 V 区地址对应。指针 HoldStart 明确了与保持寄存器起始地址 40001 相对应的 V 存储区的初始地址。可以这样计算从站的 V 区目标指针：2 * (Addr - 40001) + HoldStart = 2 * (40002 - 40001) + &VB0 = &
9、VB2另外，要保证MaxHold 定义的数据区能够包含主站侧所要写入的数据区 ：MaxHold = Addr - 40001 + Count = 40002 - 40001 + 1 = 2( 38 KB ) Fig. 04关于 STEP 7 Micro/WIN MOBDUS 库的更多信息可以参看 S7-200 系统手册 ( Entry ID 1109582) 和 STEP 7 Micro/WIN 帮助。如何在 STEP 7 Micro/WIN 中找到 Modbus RTU 协议和 USS 协议操作库？说明：在 STEP 7 Micro/WIN 中，Modbus RTU 协议和 USS 协议操作
10、库位于操作树的“库”文件夹中。MODBUS 函数库要求 STEP 7 Micro/WIN 为 V3.2 或更高版本。( 24 KB ) 图 1： 添加函数库这些库是附加函数库，并非组态软件 STEP 7 Micro/WIN 的组成部分。您如果需要使用 Modbus RTU 协议，必须购买“SIMATIC STEP 7 Micro/WIN ADD ON: Function Library V1.1 (USS + MODBUS) for STEP 7 Micro/WIN 32”软件。这个可选附加函数库的订货号是 6ES7830-2BC00-0YX0。安装顺序：先安装“STEP 7 Micro/WI
11、N 32 Toolbox V1.0”(包括库)，然后安装“STEP 7 Micro/WIN”。注意：这个函数库包含可以在 STEP 7 Micro/WIN V3.2 中使用的 Modbus RTU 协议库和 USS 协议库。如果您安装了 STEP 7 Micro/WIN V4.0 SP5 或者更高版本，那么操作库中就会包含下列函数： Modbus RTU Master V1.2 对应端口 0 和端口 1 Modbus RTU Slave V1.0 对应端口 0 USS protocol V2.3 对应端口 0 和端口 1 1.s232/485 转 换 器 ， 485 与 plc 的 PPI 口
12、 的 连 接 方 式 是 ：3-Data /A8-Data /A2.或 自 己 制 作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 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 Port0 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.
13、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 Modbus 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： 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： 用 SM0.0 调
14、用 Modbus RTU 主站初始化与控制子程序 各参数意义如下: a. EN 使能： 必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0） b. Mode 模式： 为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议 c. Baud 波特率： 支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。 d. Parity 校验： 校验方式选择 0无校验 1奇较验 2偶较验 e. Timeout 超时： 主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000 毫秒（1 秒） ，允许设置的范围为 1 - 32767。
15、注意： 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。 f. Done 完成位： 初始化完成，此位会自动置 1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见例程） g. Error 初始化错误代码（只有在 Done 位为 1 时有效）： 0 无错误 1 校验选择非法 2 波特率选择非法 3 模式选择非法 2. 调用 Modbus RTU 主站读写子程序 MBUS_MSG，发送一个 Modbus 请求； 调用 Modbus RTU 主站读写子程序 各参数意义如下: a. EN 使能： 同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能 注意：建议每一个读写功能（即 MBUS_MSG）都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程） 。 b. First 读写请求位： 每一个新的读写请求必须使用脉冲触发 c. Slave 从站地址： 可选择的范围 1 -247 d. RW 从站地址： 0 读， 1 写 注意： 1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能 2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能 e. Addr 读写从站的 选择读写的数据类型 数据地址： 00001 至 0xxxx - 开关量输出 10001 至 1xxxx - 开关量输入 30001 至 3xxxx - 模拟量输入 40001 至 4xxxx - 保
