我公司主營(yíng)西門子各系列PLC （S7-200 SMART S7-300 S7-400） 觸摸屏 變頻器 （MM系列 G120 G120C G110） 伺服 （V80 V60） 數(shù)控備件 （PCU50 NCU CCU 軸卡） 等 價(jià)格優(yōu)勢(shì) 產(chǎn)品為西門子原裝正版產(chǎn)品 我公司售出的產(chǎn)品 按西門子官方標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)保 產(chǎn)品本身有質(zhì)量問(wèn)題 質(zhì)保一年 公司秉承：以信待人 以誠(chéng)待人 質(zhì)量如生命 客戶至上的經(jīng)營(yíng)理念 竭誠(chéng)為您服務(wù) 您的肯定是我們最大的動(dòng)力 我們將期待與您長(zhǎng)期持久的合作
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西門子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站協(xié)議庫(kù)（西門子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令）。
圖 1. 西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)（Micro/WIN V4.0 SP5）
使用 Modbus RTU 主站指令庫(kù)，可以讀寫 Modbus RTU 從站的數(shù)字量、模擬量 I/O 以及保持寄存器。
要使用 Modbus RTU 主站指令庫(kù)，須遵循下列步驟：
安裝西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)
1. 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序
使用 SM0.0 調(diào)用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并啟動(dòng)其功能控制：
圖 2. 用 SM0.0 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化與控制子程序
各參數(shù)意義如下:
| a. | EN | 使能： | 必須保證每一掃描周期都被使能（使用 SM0.0） |
|---|---|---|---|
| b. | Mode | 模式： | 為 1 時(shí)，使能 Modbus 協(xié)議功能；為 0 時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng) PPI 協(xié)議 |
| c. | Baud | 波特率： | 支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。 |
| d. | Parity | 校驗(yàn)： | 校驗(yàn)方式選擇 |
| 0＝無(wú)校驗(yàn) | |||
| 1＝奇較驗(yàn) | |||
| 2＝偶較驗(yàn) | |||
| e. | Timeout | 超時(shí)： | 主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為 1000 毫秒（1 秒），允許設(shè)置的范圍為 1 - 32767。 |
 注意： 這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。
|
|||
| f. | Done | 完成位： | 初始化完成，此位會(huì)自動(dòng)置1。可以用該位啟動(dòng) MBUS_MSG 讀寫操作（見(jiàn)例程） |
| g. | Error | 初始化錯(cuò)誤代碼（只有在 Done 位為1時(shí)有效）： | |
| 0＝ 無(wú)錯(cuò)誤 | |||
| 1＝ 校驗(yàn)選擇非法 | |||
| 2＝ 波特率選擇非法 | |||
| 3＝ 模式選擇非法 | |||
2. 調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個(gè)Modbus 請(qǐng)求；
圖 3. 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫子程序
各參數(shù)意義如下:
| a. | EN | 使能： | 同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫功能（即 MBUS_MSG）使能 |
|---|---|---|---|
|
注意：建議每一個(gè)讀寫功能（即 MBUS_MSG）都用上一個(gè) MBUS_MSG 指令的 Done 完成位來(lái)激活，以保證所有讀寫指令循環(huán)進(jìn)行（見(jiàn)例程）。
|
|||
| b. | First | 讀寫請(qǐng)求位： | 每一個(gè)新的讀寫請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā) |
| c. | Slave | 從站地址： | 可選擇的范圍 1 - 247 |
| d. | RW | 從站地址： | 0 ＝ 讀， 1 ＝ 寫 |
|
注意：
|
|||
| 1. 開(kāi)關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能 | |||
| 2. 開(kāi)關(guān)量輸入和模擬量輸入只支持讀功能 | |||
| e. | Addr | 讀寫從站的數(shù)據(jù)地址： | |
| 選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型 | |||
| 00001 至 0xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸出 | |||
| 10001 至 1xxxx - 開(kāi)關(guān)量輸入 | |||
| 30001 至 3xxxx - 模擬量輸入 | |||
| 40001 至 4xxxx - 保持寄存器 | |||
| f. | Count | 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) | 通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)（位或字的個(gè)數(shù)） |
|
注意： Modbus主站可讀/寫的最大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字（是指每一個(gè) MBUS_MSG 指令）
|
|||
| g. | DataPtr | 數(shù)據(jù)指針： | 1. 如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 |
| 2. 如果是寫指令，要寫出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 | |||
| h. | Done | 完成位 | 讀寫功能完成位 |
| i. | Error | 錯(cuò)誤代碼： | 只有在 Done 位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效 |
| 0 ＝ 無(wú)錯(cuò)誤 | |||
| 1 ＝ 響應(yīng)校驗(yàn)錯(cuò)誤 | |||
| 2 ＝ 未用 | |||
| 3 ＝ 接收超時(shí)（從站無(wú)響應(yīng)） | |||
| 4 ＝ 請(qǐng)求參數(shù)錯(cuò)誤（slave address, Modbus address, count, RW） | |||
| 5 ＝ Modbus/自由口未使能 | |||
| 6 ＝ Modbus正在忙于其它請(qǐng)求 | |||
| 7 ＝ 響應(yīng)錯(cuò)誤（響應(yīng)不是請(qǐng)求的操作） | |||
| 8 ＝ 響應(yīng)CRC校驗(yàn)和錯(cuò)誤 | |||
| - | |||
| 101 ＝ 從站不支持請(qǐng)求的功能 | |||
| 102 ＝ 從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址 | |||
| 103 ＝ 從站不支持此種數(shù)據(jù)類型 | |||
| 104 ＝ 從站設(shè)備故障 | |||
| 105 ＝ 從站接受了信息，但是響應(yīng)被延遲 | |||
| 106 ＝ 從站忙，拒絕了該信息 | |||
| 107 ＝ 從站拒絕了信息 | |||
| 108 ＝ 從站存儲(chǔ)器奇偶錯(cuò)誤 | |||
3. 在 CPU 的 V 數(shù)據(jù)區(qū)中為庫(kù)指令分配存儲(chǔ)區(qū)（Library Memory）
Modbus Master 指令庫(kù)需要一個(gè)284個(gè)字節(jié)的全局 V 存儲(chǔ)區(qū)。
此為西門子正式推出的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令說(shuō)明資料。
在 Modbus RTU Master 協(xié)議和 PPI 協(xié)議之間切換：Modbus RTU Master 協(xié)議指令庫(kù)使通信口工作在自由口模式下，此時(shí)不能與 Micro/WIN 軟件通信。要在切換回 PPI 協(xié)議，可以：
Modbus RTU Master 協(xié)議庫(kù)的 MBUS_CTRL 指令不需要很長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化，在后續(xù)的每個(gè)掃描周期中只占用 0.41 ms。
調(diào)用 MBUS_MSG 子程序會(huì)加長(zhǎng)處理時(shí)間。大部分時(shí)間都用于 CRC 校驗(yàn)的計(jì)算。每讀、寫一個(gè)字的數(shù)據(jù)就需要 1.85 ms 掃描時(shí)間。數(shù)據(jù)最多的情況下（讀、寫 120 字的數(shù)據(jù)），掃描時(shí)間大概會(huì)擴(kuò)增加 222 ms。讀操作的時(shí)間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上；寫操作的時(shí)間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。
通常 Modbus 地址由 5 位數(shù)字組成，包括起始的數(shù)據(jù)類型代號(hào)，以及后面的偏移地址。Modbus Master 協(xié)議庫(kù)把標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能號(hào)，讀寫從站的數(shù)據(jù)。Modbus Master 協(xié)議庫(kù)支持如下地址：
為了支持上述 Modbus 地址的讀寫，Modbus Master 協(xié)議庫(kù)需要從站支持下列功能：
表 1. 需要從站支持的功能
| Modbus 地址 | 讀/寫 | Modbus 從站須支持的功能 |
|---|---|---|
|
00001 - 09999 數(shù)字量輸出 |
讀 | 功能 1 |
| 寫 |
功能 5：寫單輸出點(diǎn) 功能 15：寫多輸出點(diǎn) |
|
|
10001 - 19999 數(shù)字量輸入 |
讀 | 功能 2 |
| 寫 | － | |
|
30001 - 39999 |
讀 | 功能 4 |
| 寫 | － | |
|
40001 - 49999 保持寄存器 |
讀 | 功能 3 |
| 寫 |
功能 6：寫單寄存器單元 功能 16：寫多寄存器單元 |
S7-200 通過(guò) Modbus Master 和 Slave 協(xié)議庫(kù)通信時(shí)，Modbus 地址和 S7-200 內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)地址的 映射關(guān)系都類似。
Modbus 保持寄存器地址映射舉例：
Modbus 數(shù)字量地址映射舉例：
位地址（0xxxx 和 1xxxx）數(shù)據(jù)總是以字節(jié)為單位打包讀寫。第一個(gè)字節(jié)中的最低有效位對(duì)應(yīng) Modbus 地址的起始地址。如下圖所示：
圖 4. 數(shù)字量地址映射舉例
為了更好地理解 Modbus 主站的編程，可參考下面的例程。
例子程序1: 多個(gè)MBUS_MSG指令輪詢執(zhí)行，
Modbus RTU 主站指令庫(kù)應(yīng)用例程
Modbus RTU 主站變址方式輪詢?cè)L問(wèn)應(yīng)用例程
注意：此指令庫(kù)/程序的作者和擁有者對(duì)于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯(cuò)誤糾正和熱線支持，用戶不必為 此聯(lián)系西門子技術(shù)支持與服務(wù)部門。
Modbus RTU 主站庫(kù)對(duì) CPU 的版本是否有要求，為什么編譯例子程序時(shí)，會(huì)遇到 4 個(gè)錯(cuò)誤？
Modbus RTU 主站庫(kù)對(duì) CPU 的版本確實(shí)有要求，CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號(hào)為6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。
Modbus 指令庫(kù)啟動(dòng)后，如何通過(guò)同一個(gè)通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控？
Modbus 指令庫(kù)使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：
如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？
Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個(gè)層次的概念。
根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫(kù)時(shí)，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址間有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何指定 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 指定讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。
支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種"功能"讀寫而來(lái)。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號(hào)與 Modbus 地址間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
如何訪問(wèn)大于 9999 的保持寄存器地址？
通常 Modbus 協(xié)議的保持寄存器地址范圍在 40001 - 49999 之間。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠了。但有些 Modbus 從站把地址映射到保持寄存器區(qū)的地址超過(guò) 9999 的部分。
Modbus Master 協(xié)議庫(kù)支持超過(guò) 9999 的保持寄存器地址。地址范圍為 400001 - 465536。只需在調(diào)用 MBUS_MSG 子程序時(shí)給 Addr 參數(shù)賦相應(yīng)的值即可，如 416768。
Modubs Master 擴(kuò)展地址模式僅支持保持寄存器區(qū)，不支持其他地址類型。
S7-200 作為 Modbus 主站方接收上來(lái)的數(shù)據(jù)格式與第三方設(shè)備不一樣怎么辦？
西門子PLC數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式為高位低存方式。舉例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方設(shè)備與西門子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式不同，是低位低存的方式，那么通信上來(lái)的數(shù)據(jù)就會(huì)存在錯(cuò)誤，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能使用。編程的方式比較多樣，針對(duì)雙字中高低字的交換可以使用SWAP(字交換）指令，若是字節(jié)交換可以考慮循環(huán)移位指令。
S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它協(xié)議？
不支持。S7-200自身的通信端口或其通信擴(kuò)展模塊均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信協(xié)議。
為什么 S7-200 作 Modbus 主站時(shí) MBUS_MSG 指令報(bào)6號(hào)錯(cuò)誤？
引起6號(hào)錯(cuò)誤主要有兩方面的原因：1.多個(gè) MBUS_MSG 指令同時(shí)使能執(zhí)行；2. Modbus庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)中分配的建議地址區(qū)與編程中已使用的V存儲(chǔ)區(qū)有重疊。
2Modbus RTU從站
S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU協(xié)議，成為Modbus RTU從站。此功能是通過(guò)S7-200的自由口通信模式實(shí)現(xiàn)，因此可以通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)電臺(tái)等慢速通信設(shè)備傳輸。
詳情請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》之相關(guān)章節(jié)。
要實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程軟件，而且須安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫(kù)）。Modbus RTU功能是通過(guò)指令庫(kù)中預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的。
Modbus RTU從站指令庫(kù)只支持CPU上的通信0口（Port0）。
檢查Micro/WIN的軟件版本，應(yīng)當(dāng)是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。
檢查Micro/WIN的指令樹(shù)中是否存在Modbus RTU從站指令庫(kù)（圖1），庫(kù)中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。如果沒(méi)有，須安裝Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令庫(kù)）軟件包；
圖1. 指令樹(shù)中的庫(kù)指令
編程時(shí)使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化，使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE，并指定相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明，可在子程序的局部變量表中找到；
圖2. 調(diào)用Modbus RTU通信指令庫(kù)
圖中參數(shù)意義如下：
| 錯(cuò)誤代碼 | 描述 |
|---|---|
| 0 | 無(wú)錯(cuò)誤 |
| 1 | 存儲(chǔ)區(qū)范圍錯(cuò)誤 |
| 2 | 非法波特率或校驗(yàn) |
| 3 | 非法從站地址 |
| 4 | Modbus 參數(shù)的非法值 |
| 5 | 保持寄存器與Modbus從站符號(hào)地址重復(fù) |
| 6 | 接收校驗(yàn)錯(cuò)誤 |
| 7 | 接收CRC錯(cuò)誤 |
| 8 | 非法功能請(qǐng)求/不支持的功能 |
| 9 | 請(qǐng)求中有非法存儲(chǔ)區(qū)地址 |
| 10 | 從站功能未使能 |
在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）；
如有必要，使用主站軟件測(cè)試。
注意：由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區(qū)，是在S7-200 CPU的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中分配，此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊，否則在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址，即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個(gè)數(shù)。
在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB0 開(kāi)始（HoldStart ＝ VB0），并且保持寄存器為1000個(gè)字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個(gè)字節(jié)）為單位，實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB0～VB1999共2000個(gè)字節(jié)。因此分配庫(kù)指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)至少要從VB2000開(kāi)始。當(dāng)然保持區(qū)不一定要從VB0開(kāi)始。
注意：你選用的CPU的V存儲(chǔ)區(qū)大小！CPU型號(hào)不同V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。
包含 Modbus RTU 從站指令庫(kù)的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后，在編程計(jì)算機(jī)（PG/PC）上運(yùn)行一些 Modbus 測(cè)試軟件可以檢驗(yàn)S7-200的Modbus RTU通信是否正常，這對(duì)查找故障點(diǎn)很有用。測(cè)試軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設(shè)置在自由口通信方式。
可到一些軟件下載網(wǎng)站尋找類似軟件，如 ModScan32 等。
Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
表2. Modbus地址對(duì)應(yīng)表
| Modbus地址 | S7-200數(shù)據(jù)區(qū) |
|---|---|
| 00001 ~ 00128 | Q0.0 ~ Q15.7 |
| 10001 ~ 10128 | I0.0 ~ I15.7 |
| 30001 ~ 30032 | AIW0 ~ AIW62 |
| 40001 ~ 4xxxx | T ~ T + 2 * (xxxx -1) |
其中T為S7-200中的緩沖區(qū)起始地址，即 HoldStart。
如果已知S7-200中的V存儲(chǔ)區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：
Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)
Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持特定的 Modbus 功能。訪問(wèn)使用此指令庫(kù)的主站必須遵循這個(gè)指令庫(kù)的要求。
表 3. Modbus RTU 從站功能碼
| 功能碼 | 主站使用相應(yīng)功能碼作用于此從站的效用 |
|---|---|
| 1 | 讀取單個(gè)/多個(gè)線圈（離散量輸出點(diǎn)）狀態(tài)。 功能 1 返回任意個(gè)數(shù)輸出點(diǎn)（Q）的 ON/OFF 狀態(tài)。 |
| 2 | 讀取單個(gè)/多個(gè)觸點(diǎn)（離散量輸入點(diǎn)）狀態(tài)。 功能 2 返回任意個(gè)數(shù)輸入點(diǎn)（I）的 ON/OFF 狀態(tài)。 |
| 3 | 讀取單個(gè)/多個(gè)保持寄存器。功能 3 返回 V 存儲(chǔ)區(qū)的內(nèi)容。在 Modbus 協(xié)議下保持寄存器都是"字"值，在一次請(qǐng)求中可以讀取最多 120 個(gè)字的數(shù)據(jù)。 |
| 4 | 讀取單個(gè)/多個(gè)輸入寄存器。功能 4 返回 S7-200 的模擬量數(shù)據(jù)值。 |
| 5 | 寫單個(gè)線圈（離散量輸出點(diǎn)）。功能 5 用于將離散量輸出點(diǎn)設(shè)置為指定的值。這個(gè)點(diǎn)不是被強(qiáng)制的，用戶程序可以覆蓋 Modbus 通信請(qǐng)求寫入的值。 |
| 6 | 寫單個(gè)保持寄存器。功能 6 寫一個(gè)值到 S7-200 的 V 存儲(chǔ)區(qū)的保持寄存器中。 |
| 15 | 寫多個(gè)線圈（離散量輸出點(diǎn)）。功能 15 把多個(gè)離散量輸出點(diǎn)的值寫到 S7-200 的輸出映像寄存器（Q 區(qū)）。輸出點(diǎn)的地址必須以字節(jié)邊界起始（如 Q0.0 或 Q2.0），并且輸出點(diǎn)的數(shù)目必須是 8 的整數(shù)倍。這是此 Modbus RTU 從站指令庫(kù)的限制。些點(diǎn)不是被強(qiáng)制的，用戶程序可以覆蓋 Modbus 通信請(qǐng)求寫入的值。 |
| 16 | 些多個(gè)保持寄存器。功能 16 寫多個(gè)值到 S7-200 的 V 存儲(chǔ)區(qū)的保持寄存器中。在一次請(qǐng)求中可以寫最多 120 個(gè)字的數(shù)據(jù)。 |
需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打開(kāi)
Modbus 從站的網(wǎng)絡(luò)地址與 S7-200 的 CPU 網(wǎng)絡(luò)地址有什么關(guān)系？
沒(méi)有關(guān)系。支持網(wǎng)絡(luò)通信的通信協(xié)議必須有其自己的網(wǎng)絡(luò)尋址規(guī)定。 Modbus 從站的地址只是它在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上的地址，而通常所說(shuō)的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西門子的 PPI 網(wǎng)絡(luò)上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通過(guò) PPI 網(wǎng)絡(luò)完成，例如編程、網(wǎng)絡(luò)讀寫通信等。
如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？
Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個(gè)層次的概念。
根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫(kù)時(shí)，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址間有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何指定 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 指定讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。
支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種"功能"讀寫而來(lái)。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號(hào)與 Modbus 地址間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
Modbus 指令庫(kù)啟動(dòng)后，如何通過(guò)同一個(gè)通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控？
Modbus 指令庫(kù)使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：
為何有些 HMI 軟件使用 Modbus RTU 讀取S7-200中的實(shí)數(shù)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤？
有些HMI軟件使用Modbus RTU通信協(xié)議時(shí)，處理存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)保持寄存器中的實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）的方式與西門子的實(shí)數(shù)保存格式不同。西門子的PLC遵循"高字節(jié)低地址、低字節(jié)高地址"的規(guī)律。
Modbus RTU的保持寄存器總是以"字（雙字節(jié)）"為單位，而一個(gè)實(shí)數(shù)需要4個(gè)字節(jié)（雙字）表示。HMI軟件在處理時(shí)可能會(huì)把保持寄存器的兩個(gè)"字"互換位置，造成不能識(shí)別以西門子格式表示的實(shí)數(shù)。如果HMI軟件一方無(wú)法處理這種實(shí)數(shù)，則可在S7-200 CPU中編程將存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（保持寄存器區(qū)）的實(shí)數(shù)的高字和低字互換。
為何有的HMI軟件用Modbus RTU可以讀取作為從站的S7-200的內(nèi)容，但不能寫入？
可能此軟件使用了Modbus功能15（寫多個(gè)離散量）或類似功能（功能 16）。S7-200從站協(xié)議遵守"以整字節(jié)地址邊界（如Q0.0、Q2.0）開(kāi)始、以8的整數(shù)倍為位個(gè)數(shù)"的規(guī)約。如果HMI軟件未嚴(yán)格執(zhí)行此規(guī)律就可能發(fā)生寫入錯(cuò)誤的情況。
S7-200是否支持 Modbus ASCII 模式？
S7-200可以支持上述模式，但是沒(méi)有現(xiàn)成的指令庫(kù)，需要用戶自己編程。
項(xiàng)目編譯后為何出現(xiàn)很多錯(cuò)誤？
使用指令庫(kù)時(shí)，若編譯后出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，一般是因?yàn)槲粗付◣?kù)指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。請(qǐng)參考相關(guān)條目。
S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU協(xié)議？
可以。用戶可以自己編程實(shí)現(xiàn)。
在S7-200的"Tips and Tricks"幫助文檔中，Tip041是Modbus RTU從站程序，用戶可以參考。
S7-200是否可以組成Modbus RTU通信網(wǎng)絡(luò)？如何組網(wǎng)？
S7-200可以組成RS-485基礎(chǔ)上的Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)。如果通信對(duì)象是不同標(biāo)準(zhǔn)的通信口，可能還需要轉(zhuǎn)換。
參見(jiàn)：RS-485網(wǎng)絡(luò)組成
3STEP 7-Micro/WIN 的標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)
STEP 7-Micro/WIN V4.0 以上版內(nèi)部已經(jīng)帶有新的指令庫(kù)，但在未安裝西門子 Instruction Library 軟件包的情況下，不能顯示出來(lái)使用。
要使用西門子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)，必須先安裝西門子的指令庫(kù)軟件包 Instruction Library。安裝了 Instruction Library 之后，只要安裝的 STEP 7-Micro/WIN 版本是最新的，就能獲得相應(yīng)版本的新指令庫(kù)。安裝 Micro/WIN 的升級(jí)包（Service Pack）也會(huì)更新指令庫(kù)的版本。
用戶可以直接從下面獲得西門子 Instruction Library 軟件安裝包：
最新的 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 版本支持以下幾種西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)：
以上通信協(xié)議庫(kù)都是使用了S7-200 CPU的自由口通信功能。
圖1. 西門子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)以淺藍(lán)色圖標(biāo)表示（Micro/WIN V4.0 SP5）
從以下兩種途徑可以獲得STEP 7-Micro/WIN指令庫(kù)：
注意：
有時(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)和軟件安裝有問(wèn)題，可能在安裝完西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)后仍然不能看到西門子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。這時(shí)可以嘗試添加標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的文件存在Micro/WIN安裝目錄下的Standard Libs目錄下。
調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫(kù)）需要分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫(kù)的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲(chǔ)空間。
如果在編程時(shí)不分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多相同的錯(cuò)誤（錯(cuò)誤18）。
操作步驟（以Modbus RTU庫(kù)指令為例）：
在指令樹(shù)的Project（項(xiàng)目）中，以鼠標(biāo)右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖2所示：
圖2
在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，如圖2所示：
圖3.缺省情況下是從VB0開(kāi)始，但因?yàn)榕cModbus的保持寄存區(qū)沖突，所以手動(dòng)改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動(dòng)分配。
可以使用Suggest Address（推薦地址）設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū)，但要注意編程軟件設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)地址，只考慮到了其他一般尋址，而未考慮到諸如Modbus數(shù)據(jù)保持寄存器區(qū)等的設(shè)置。應(yīng)當(dāng)確保不與其他任何已使用的數(shù)據(jù)區(qū)重疊、沖突。不應(yīng)重復(fù)按Suggest Address按鈕，否則也會(huì)造成混亂。
在STEP 7-Micro/WIN32 V3.1中，有分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)有不同的操作方法，需要在Symbol Table（符號(hào)表）中設(shè)置一個(gè)首地址。我們強(qiáng)烈建議使用當(dāng)時(shí)最新的編程版本。
注意：添加自定義指令庫(kù)，需要關(guān)閉編輯庫(kù)指令的項(xiàng)目，新建立一個(gè)項(xiàng)目。如果要添加其他來(lái)源的庫(kù)指令自然不需要如此。
第一步：在Micro/WIN的File（文件）菜單中選擇Add/Remove Libraries...（添加/刪除指令庫(kù)）命令 ；或者在指令樹(shù)的Libraries（指令庫(kù)）分支上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Add/Remove Libraries...
圖4. 選擇添加/刪除指令庫(kù)命令
添加/刪除對(duì)話框中將顯示已經(jīng)在本機(jī)的Micro/WIN中集成的用戶自定義指令庫(kù)。
圖5. 已安裝的庫(kù)指令
第二步：按Add（添加）按鈕，選擇新定義的庫(kù)文件路徑。用戶自定義庫(kù)將自動(dòng)添加到Micro/WIN指令樹(shù)的Libraries分支下。
圖6. 選擇庫(kù)文件
缺省情況下，Micro/WIN到圖8中的路徑下尋找?guī)熘噶钗募?。用戶也可以指定其他路徑。但要注意?kù)文件應(yīng)當(dāng)保持在非移動(dòng)的介質(zhì)上，如果指定了一個(gè)可移動(dòng)硬盤，則硬盤不在時(shí)會(huì)發(fā)生找不到庫(kù)的錯(cuò)誤。建議用戶使用缺省設(shè)置。
第一步：選擇添加/刪除指令庫(kù)命令
圖7. 選擇命令
第二步：選中須卸載的庫(kù)所對(duì)應(yīng)的庫(kù)文件，按Remove（刪除）按鈕
圖8. 選中要?jiǎng)h除的庫(kù)指令文件
4RS-485網(wǎng)絡(luò)
S7-200系統(tǒng)支持的PPI、MPI和PROFIBUS-DP協(xié)議通常以RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)為硬件基礎(chǔ)。
RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)采用平衡信號(hào)傳輸方式，或者稱為差動(dòng)模式。平衡傳輸方式可以有效地抑制傳輸過(guò)程中干擾。
平衡方式采用一對(duì)導(dǎo)線，利用兩根導(dǎo)線間的電壓差傳輸傳輸信號(hào)。這兩根導(dǎo)線被命名為A（TxD/RxD-）和B（TxD/RxD+）。當(dāng)B的電壓比A高時(shí)，認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?高"電平；當(dāng)B的電壓比A低時(shí)，認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?低"電平信號(hào)。能夠有效工作的差動(dòng)電壓范圍十分寬廣，可以從零點(diǎn)幾伏到接近十伏。
RS-485通信端口可以做到很高的通信速率，較長(zhǎng)的通信距離，以及并聯(lián)連接多個(gè)端口。
平衡通信方式能否有效工作受到共模電壓差的影響。RS-485接口的兩根導(dǎo)線相對(duì)于通信對(duì)象信號(hào)地的電壓差就是共模電壓。非電氣隔離的RS-485接口能在一定的范圍內(nèi)抵抗共模電壓對(duì)通信的干擾。
S7-200 CPU通信口的共模抑制電壓是12V。所以對(duì)于這類非隔離型的RS-485端口，保證通信口之間的信號(hào)地等電位非常重要，最好將它們連接在一起（并不是說(shuō)一定要接地）。
S7-200系統(tǒng)中的RS-485端口是半雙工的，不能同時(shí)發(fā)送和接收信號(hào)。
在S7-200系統(tǒng)中，選擇合適的通信設(shè)備，可以做到波特率從1200到12M，單段距離1000m，單段站點(diǎn)32個(gè)的通信網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)中繼器，RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)還可以擴(kuò)展通信距離，增加通信站點(diǎn)。詳情請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》關(guān)于通信的專門一章。
雖然常見(jiàn)的RS-485通信器件在電氣性能上基本一致，但物理接口卻五花八門，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。
西門子系統(tǒng)中的 D-Sub 9 針型 RS-485 端口，引腳定義是基本一致的。
在S7-200系統(tǒng)中，CPU上的通信口（編程口），以及EM277模塊上的通信端口都是符合RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)的。但它們也有所不同：
以下三種協(xié)議，都可以在RS-485的硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)通信：
實(shí)際上，如果各通信站點(diǎn)的地址不同，通信波特率相同，上述三個(gè)協(xié)議可以在一個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)各自的通信。當(dāng)然，一個(gè)站點(diǎn)支持什么協(xié)議受到自身?xiàng)l件所限。
因此考察上述電氣網(wǎng)絡(luò)的通信時(shí)，我們應(yīng)注意到它們都受RS-485網(wǎng)絡(luò)電氣基礎(chǔ)的制約。上述網(wǎng)絡(luò)所用的網(wǎng)絡(luò)硬件基本一樣。
