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選擇和調(diào)試數(shù)字量模塊的步驟
西門(mén)子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站協(xié)議庫(kù)（西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令）。
圖 1. 西門(mén)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(xiě) 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：
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:
2. 調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫(xiě)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(xiě)子程序
各參數(shù)意義如下:
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(mén)子正式推出的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令說(shuō)明資料。
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(xiě)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(xiě) 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(xiě)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(lèi)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(xiě)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(xiě)，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
30001 - 39999
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(lèi)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(xiě)。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(xún)執(zhí)行，
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)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：
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(xiě)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(xiě)數(shù)據(jù)類(lèi)型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)類(lèi)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(hù)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(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種"功能"讀寫(xiě)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。
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。
西門(mén)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(mén)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。
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。
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。
引言
下表含有必須逐個(gè)執(zhí)行以成功調(diào)試數(shù)字量模塊的各項(xiàng)任務(wù)。
建議按這一步驟順序執(zhí)行，但可以提前或延后執(zhí)行個(gè)別步驟(例如，給模塊分配參數(shù))或在
這期間對(duì)其它模塊執(zhí)行安裝、調(diào)試等操作。
數(shù)字量模塊選擇和調(diào)試步驟的概述
步驟 步驟
1 選擇模塊。 第 4.1 節(jié) (頁(yè) 91)和從第 4.7 節(jié) (頁(yè) 106)開(kāi)
始的有關(guān)模塊的特殊章節(jié)。
2 將模塊安裝到機(jī)架中。 《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件和安裝》 手冊(cè)
中“安裝”一節(jié)
3 分配模塊參數(shù) 第 4.3 節(jié) (頁(yè) 93)和從第 4.7 節(jié)開(kāi)始的有關(guān)
模塊的特殊章節(jié)。
4 調(diào)試組態(tài) 《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，硬件和安裝》 手冊(cè)
中“調(diào)試”一節(jié)
5 分析組態(tài)(如果調(diào)試未成功) 第 4.4 節(jié) (頁(yè) 98)
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
4.3.1 參數(shù)
簡(jiǎn)介
數(shù)字量模塊可能具有各種不同的特性。 可以對(duì)某些模塊的特性進(jìn)行組態(tài)。
用于分配參數(shù)的工具
在 STEP 7 中為數(shù)字量模塊分配參數(shù)。
定義全部參數(shù)后，將這些參數(shù)從編程設(shè)備下載到 CPU。 CPU 在 STOP ＞ RUN 模式轉(zhuǎn)換
過(guò)程中，會(huì)將參數(shù)傳送給相應(yīng)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 93
靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)
參數(shù)分為靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)。
如上所述，在 CPU 經(jīng)過(guò) STOP ＞ RUN 的轉(zhuǎn)換過(guò)程后，靜態(tài)參數(shù)會(huì)被傳送給數(shù)字量模塊。
也可使用 SFC 在 S7 PLC 的活動(dòng)用戶(hù)程序中編輯動(dòng)態(tài)參數(shù)。 但是，在 CPU 進(jìn)行了 RUN
> STOP、STOP > RUN 轉(zhuǎn)換之后，將再次使用在 STEP 7 中設(shè)置的參數(shù)。 附錄中的用戶(hù)
程序中有模塊參數(shù)分配的說(shuō)明。
運(yùn)行中組態(tài) (CiR)
CiR (運(yùn)行中組態(tài))是一種可用于修改系統(tǒng)或編輯各模塊的參數(shù)的方法。 當(dāng)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀
態(tài)時(shí)進(jìn)行此類(lèi)更改，即應(yīng)用這些更改時(shí)，CPU 處于 RUN 狀態(tài)的時(shí)間將超過(guò) 2.5 秒的最大
值。
有關(guān)此主題的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)“通過(guò) CiR 在運(yùn)行中組態(tài)”手冊(cè)。 可在附帶的 STEP 7 CD
中找到該手冊(cè) PDF 格式的文件。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
94 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.3.2 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)
概述
可組態(tài)的數(shù)字量輸入模塊根據(jù)各自的功能使用下表列出的參數(shù)和取值范圍的子集。 有關(guān)由
特定數(shù)字量模塊“支持”的子集的信息，請(qǐng)參見(jiàn)涉及相關(guān)模塊的章節(jié)。 請(qǐng)勿忘記有些數(shù)字
量模塊在分配參數(shù)后具有不同的輸入延遲。
如果未在 STEP 7 中設(shè)置任何參數(shù)，系統(tǒng)將使用缺省參數(shù)。
表格 4-4 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類(lèi)型 適用范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 硬件中斷
1
是/否 否
● 用于中斷的目標(biāo) CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
診斷
● 斷線(xiàn)
是/否 否 靜態(tài) 通道
● 空載電壓 L+/傳感器電源 是/否 否
硬件中斷觸發(fā)
● 正沿
是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
● 負(fù)沿
是/否 否
輸入延遲 0.1 ms (DC)
0.5 ms (DC)
3 ms (DC)
20 ms (DC/
AC)
3 (DC) 靜態(tài) 通道
出錯(cuò)時(shí)的響應(yīng) 設(shè)置替換值
(SSV)
保持上一個(gè)值
(KLV, Keep
last value)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 95
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類(lèi)型 適用范圍
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
3
1 如果在 ER-1/ER-2 中使用模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2 中
不可使用中斷線(xiàn)。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊，而無(wú)需 HWCONFIG
的支持。
3 未選擇替換值“1”的通道將被分配替換值“0”。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
96 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.3.3 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)
概述
可組態(tài)的數(shù)字輸出模塊根據(jù)各自的功能使用下表列出的參數(shù)和取值范圍的子集。 有關(guān)特定
數(shù)字量模塊所“支持”的子集的信息，請(qǐng)參見(jiàn)從第 4.7 節(jié)開(kāi)始的涉及相關(guān)模塊的章節(jié)。
如果在 STEP 7 中沒(méi)有設(shè)置任何參數(shù)，系統(tǒng)將使用缺省值。
表格 4-5 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類(lèi)型 適用范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 用于中斷的目標(biāo)
CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
對(duì) CPU STOP 模式的
響應(yīng)
替換值(SV)
保持上一個(gè)值
(KLV, Keep
last value)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
診斷
● 斷線(xiàn)
是/否 否 靜態(tài) 通道
● 缺少負(fù)載電壓 L+
是/否 否
● 對(duì) M 短路
是/否 否
● 對(duì) L+短路
是/否 否
● 保險(xiǎn)絲熔斷
是/否 否
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
3
1) 如果在 ER-1/ER-2 中使用此模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2
中沒(méi)有中斷總線(xiàn)。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊，而無(wú)需 HWCONFIG
的支持。
3 未選擇替換值“1”的通道將被分配替換值“0”。
數(shù)字量模塊
4.3 為數(shù)字量模塊分配參數(shù)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 97
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
4.4.1 關(guān)于診斷消息的常規(guī)信息
可編程和非可編程診斷消息
使用診斷功能，我們可以區(qū)分可編程的診斷消息和不可編程的診斷消息。
只有通過(guò)相關(guān)參數(shù)啟用了診斷功能，才能獲得可編程的診斷消息。 在 STEP 7 的“診斷”
選項(xiàng)卡中執(zhí)行參數(shù)分配，請(qǐng)參見(jiàn)第 6.7 節(jié)。
無(wú)論是否啟用診斷功能，數(shù)字量模塊都始終返回非可編程診斷消息。
7 STEP 7 對(duì)診斷消息的響應(yīng)
由診斷消息啟動(dòng)的操作：
● 診斷消息輸入到數(shù)字量模塊的診斷中并轉(zhuǎn)發(fā)給 CPU，然后可以由用戶(hù)程序讀出。
● 數(shù)字量模塊上的故障 LED 將亮起。
● 如果在 STEP 7 中設(shè)置了“啟用診斷中斷”，則會(huì)觸發(fā)診斷中斷并調(diào)用 OB 82，請(qǐng)參見(jiàn)
第 5.5 節(jié)。
讀取診斷消息
可以在用戶(hù)程序中使用 SFC 讀取詳細(xì)的診斷消息(請(qǐng)參見(jiàn)附錄“信號(hào)模塊的診斷數(shù)據(jù)”)。
可以在 STEP 7 的模塊診斷中查看出錯(cuò)原因(請(qǐng)參見(jiàn) STEP 7 在線(xiàn)幫助 )。
用 使用 INTF 和 和 EXTF LED 進(jìn)行診斷
一些數(shù)字量模塊通過(guò)它們的兩個(gè)故障 LED INTF (內(nèi)部故障)和 EXTF (外部故障)來(lái)指示故
障。 在消除所有內(nèi)部和外部故障后，LED 就會(huì)熄滅。
請(qǐng)參見(jiàn)從第 5.7 節(jié)開(kāi)始的模塊規(guī)范，以了解哪些數(shù)字量模塊具有這些故障 LED。
參見(jiàn)
關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息 (頁(yè) 226)
數(shù)字量模塊的中斷 (頁(yè) 102)
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
98 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
4.4.2 數(shù)字量模塊的診斷消息
概述
下表概述了帶有診斷功能的數(shù)字量模塊的診斷消息。
在標(biāo)題為“信號(hào)模塊的診斷數(shù)據(jù)”的附錄中，可以查到每個(gè)模塊支持哪些診斷消息。
表格 4-6 數(shù)字量模塊的診斷消息
診斷消息 LED 診斷范圍 可編程
模塊錯(cuò)誤 INTF/EXTF 模塊 否
內(nèi)部錯(cuò)誤 INTF 模塊 否
外部錯(cuò)誤 EXTF 模塊 否
通道錯(cuò)誤 INTF/EXTF 模塊 否
缺少外部輔助電壓 EXTF 模塊 否
缺少前連接器 EXTF 模塊 否
無(wú)模塊參數(shù) INTF 模塊 否
錯(cuò)誤參數(shù) INTF 模塊 否
通道信息可用 INTF/EXTF 模塊 否
STOP 模式 - 模塊 否
內(nèi)部電壓故障 INTF 模塊 否
EPROM 錯(cuò)誤 INTF 模塊 否
硬件中斷丟失 INTF 模塊 否
參數(shù)分配錯(cuò)誤 INTF 通道 否
對(duì) M 短路 EXTF 通道 有
對(duì) L+短路 EXTF 通道 是
斷線(xiàn) EXTF 通道 是
保險(xiǎn)絲熔斷 INTF 通道 是
缺少傳感器電源 EXTF 通道/通道組 是
缺少負(fù)載電壓 L+ EXTF 通道/通道組 是
說(shuō)明
為了能夠檢測(cè)可編程診斷信息所指示的錯(cuò)誤，必須預(yù)先在 STEP 7 中正確組態(tài)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 99
4.4.3 數(shù)字量模塊的出錯(cuò)原因和糾正方法
總覽
表格 4-7 數(shù)字量模塊的診斷消息、出錯(cuò)原因和糾正方法
診斷消息 可能的出錯(cuò)原因 糾正方法
模塊錯(cuò)誤 任何，模塊已經(jīng)檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)
誤。
-
內(nèi)部錯(cuò)誤 模塊已經(jīng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中檢測(cè)
到一個(gè)錯(cuò)誤。
-
外部錯(cuò)誤 模塊已經(jīng)在自動(dòng)化系統(tǒng)外部檢
測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤。
-
通道錯(cuò)誤 指示只有某些通道有故障。 -
缺少外部輔助電壓 缺少運(yùn)行模塊所需的電壓(負(fù)載
電壓，傳感器電源)。
缺少電源電壓
缺少前連接器 前連接器的連接 1 和 2 之間的
跳線(xiàn)缺失。
安裝跳線(xiàn)
無(wú)模塊
參數(shù)
模塊需要信息，以確定它應(yīng)使
用缺省系統(tǒng)參數(shù)還是使用用戶(hù)
參數(shù)來(lái)運(yùn)行。
接通電源后，在 CPU 完成參數(shù)傳輸
之前，對(duì)消息進(jìn)行排隊(duì)；根據(jù)需要，
對(duì)模塊進(jìn)行組態(tài)。
錯(cuò)誤參數(shù) 一個(gè)參數(shù)，或者參數(shù)的組合，
不可靠。
將參數(shù)重新分配給模塊
通道信息可用 通道錯(cuò)誤；模塊可以提供附加
的通道信息。
-
STOP 模式 尚未將參數(shù)分配給模塊，并且
還未完成第一個(gè)模塊周期。
如果重啟 CPU 后，所有的輸入值均
在中間存儲(chǔ)器中，則會(huì)復(fù)位該信息。
內(nèi)部電壓故障 模塊有故障 更換模塊
EPROM 錯(cuò)誤 模塊有故障 更換模塊
硬件中斷丟失 因?yàn)橄惹暗闹袛辔唇?jīng)確認(rèn)，故
模塊無(wú)法發(fā)送中斷；可能是由
于組態(tài)有錯(cuò)誤。
更改 CPU 中的中斷處理(更改中斷
OB 的優(yōu)先級(jí)；縮短中斷程序)。
參數(shù)分配錯(cuò)誤 傳送給模塊的參數(shù)不正確(例如，
不可能實(shí)現(xiàn)的輸入延遲)；相應(yīng)
通道處于取消激活狀態(tài)。
為模塊重新分配參數(shù)
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
100 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
診斷消息 可能的出錯(cuò)原因 糾正方法
對(duì) M 短路 輸出過(guò)載 排除過(guò)載故障
到 M 的輸出短路 檢查輸出接線(xiàn)。
對(duì) L+短路 輸出對(duì) L+短路 檢查輸出接線(xiàn)。
斷線(xiàn) 線(xiàn)路中斷 連接電纜
無(wú)外部傳感器電源 使用 10 到 18kΩ 電阻連接傳感器。
通道未連接(斷開(kāi)) 在 STEP 7 中禁用該通道的“診斷
– 斷線(xiàn)”參數(shù)。
用導(dǎo)線(xiàn)連接通道
保險(xiǎn)絲熔斷 模塊上的一個(gè)或多個(gè)保險(xiǎn)絲熔
斷導(dǎo)致了此故障。
取下并替換過(guò)載的保險(xiǎn)絲。
缺少傳感器電源 傳感器電源過(guò)載 排除過(guò)載故障
傳感器電源對(duì) M 短路 排除短路故障。
缺少負(fù)載電壓 L+ 缺少模塊電源 L+ 提供電源電壓 L+。
模塊中的保險(xiǎn)絲有故障 更換模塊
數(shù)字量模塊
4.4 數(shù)字量模塊的診斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 101
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
引言
本節(jié)說(shuō)明數(shù)字量模塊的中斷特性。 中斷分兩種類(lèi)型：
● 診斷中斷
● 硬件中斷
請(qǐng)注意，并非所有數(shù)字量模塊都具有中斷功能，或者它們只具有在此所介紹的中斷功能的
子集。 有關(guān)支持中斷的數(shù)字量模塊的信息，請(qǐng)參見(jiàn)相應(yīng)的規(guī)范。
有關(guān)下面提及的 OB 和 SFC 的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn) STEP 7 在線(xiàn)幫助 。
啟用中斷
未預(yù)設(shè)中斷 - 換言之，如果不進(jìn)行合適的參數(shù)分配將會(huì)禁止這些中斷。 在 STEP 7 中啟用
中斷。
特殊特性： 模塊插在 2 ER-1/ER-2 中 中
說(shuō)明
如果在 ER-1/ER-2 中使用數(shù)字量模塊，則必須將啟用所有中斷的參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)?br />
中斷線(xiàn)在 ER-1/ER-2 中不可用。
診斷中斷
啟用診斷中斷后，進(jìn)入的錯(cuò)誤事件(初次發(fā)生)和離開(kāi)的錯(cuò)誤事件(錯(cuò)誤已清除)以中斷方式報(bào)
告。
CPU 中斷用戶(hù)程序的執(zhí)行，然后執(zhí)行診斷中斷 OB82。
在用戶(hù)程序中，可以調(diào)用 OB 82 中的 SFC 51 或 SFC 59，從模塊獲取更詳細(xì)的診斷信
息。
在退出 OB 82 之前，診斷信息都是一致的。 退出 OB 82 時(shí)，會(huì)在模塊上確認(rèn)診斷中斷。
硬件中斷
數(shù)字量輸入模塊可在信號(hào)狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿及下降沿時(shí)觸發(fā)每個(gè)通道的
硬件中斷。
數(shù)字量模塊
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
102 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
可分別執(zhí)行每個(gè)通道的參數(shù)分配。 可隨時(shí)更改參數(shù)(RUN 模式下，在用戶(hù)程序中)。
未決硬件中斷會(huì)觸發(fā) CPU 中的硬件中斷處理(OB 40 到 OB 47)。 CPU 將中斷用戶(hù)程序的
執(zhí)行或中斷較低優(yōu)先級(jí)程序的執(zhí)行。
在硬件中斷 OB (OB 40 到 OB 47)的用戶(hù)程序中，可指定可編程控制器響應(yīng)跳沿變化的方式。
當(dāng)程序退出硬件中斷 OB 時(shí)，模塊將確認(rèn)該硬件中斷。
對(duì)于每個(gè)通道，數(shù)字量輸入模塊可對(duì)尚未被觸發(fā)的中斷進(jìn)行緩沖。 如果沒(méi)有更高優(yōu)先級(jí)的
運(yùn)行級(jí)別將處理過(guò)程掛起，則 CPU 將按緩存中斷的出現(xiàn)順序處理所有模塊的緩存中斷。
硬件中斷丟失
如果在 CPU 處理以前的緩存中斷之前，在同一通道中連續(xù)出現(xiàn)中斷，則系統(tǒng)將生成“硬件
中斷丟失”診斷中斷。
在 CPU 處理完同一通道中的堆棧中斷之前，不會(huì)登記此通道中的任何中斷。
中斷觸發(fā)通道
中斷觸發(fā)通道存儲(chǔ)在硬件中斷 OB 的本地?cái)?shù)據(jù)(在相應(yīng) OB 的啟動(dòng)信息中)中。 啟動(dòng)信息為
兩個(gè)字長(zhǎng)(位 0 到 31)。 位號(hào)是通道號(hào)。 位 16 到 31 未分配。
參見(jiàn)
關(guān)于參數(shù)分配的常規(guī)信息 (頁(yè) 226)
數(shù)字量模塊
4.5 數(shù)字量模塊的中斷
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 103
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線(xiàn)
IEC 61131 ，類(lèi)型 1 1 和類(lèi)型 2 2
IEC 61131 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于輸入電流要求如下：
● 對(duì)于類(lèi)型 2，已在 + 5 V 時(shí)輸入電流 ≥ 2 mA
● 對(duì)于類(lèi)型 1，已在 + 5 V 時(shí)輸入電流 ≥ 0.5 mA
EN 60947-5-2 ，2 2 線(xiàn) 線(xiàn) BERO
BERO 的標(biāo)準(zhǔn)(EN 60947-5-2)規(guī)定，在“0”信號(hào)狀態(tài)下，BERO 可以存在 ≤ 1.5 mA 的電
流。
“0”信號(hào)狀態(tài)中模塊的輸入電流是 2 線(xiàn) BERO 運(yùn)行的決定性因素。 這一點(diǎn)必須符合 BERO
要求。
數(shù)字量模塊
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線(xiàn)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
104 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
數(shù)字量輸入的輸入特性曲線(xiàn)
只要流入模塊的電流保持 ≤ 1.5 mA，則模塊會(huì)將此識(shí)別為“0”信號(hào)。
0,5
1,5
2
6
7
0 5 11 13 15 24 30 L+ (V)
- 30 V
I E (mA)
“0” “1”
1
0
L+
M
I < 1,5 mA
␇⨚⒖㗱梗⋋ ????9
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圖 4-1 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線(xiàn)
數(shù)字量模塊
4.6 數(shù)字量輸入的輸入特性曲線(xiàn)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 105
4.7 塊 數(shù)字量輸入模塊 SM 42 ； DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
屬性
SM 421 的關(guān)鍵屬性，DI 32 x 24 V DC：
● 32 個(gè)輸入，按每組 32 個(gè)隔離
● 額定輸入電壓 24 V DC
● 適用于開(kāi)關(guān)和 2/3/4 線(xiàn)接近開(kāi)關(guān)（BERO，IEC 61131；類(lèi)型 1）
狀態(tài) LED 指示過(guò)程狀態(tài)。
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
106 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
SM 421 ； DI 32 x 24 V DC 的接線(xiàn)電路圖；
1
2
3
4
5
6
7
0
M
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48 M
L+
M
扖䲚 㲰⧦
㟿㗽⹓ⷧ⣷✛㋊兎㘶Ⓟ
圖 4-2 SM 421；DI 32 x 24 V DC 的接線(xiàn)電路圖；
SM 421 ； DI 32 x DC 24 V 的技術(shù)規(guī)范
尺寸和重量
尺寸 W x H x D (mm) 25 x 290 x 210
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 107
重量 約 500 g
模塊特定數(shù)據(jù)
輸入個(gè)數(shù) 32
電纜長(zhǎng)度
● 未屏蔽
最長(zhǎng) 600 m
● 屏蔽
最長(zhǎng) 1000 m
電壓、電流和電位
電子設(shè)備的額定電壓 L+ 不需要
可同時(shí)啟用的輸入數(shù)量 32
電氣隔離
● 通道和背板總線(xiàn)之間
是
● 通道之間
否
允許的電位差
● 不同電路之間
60 V DC/30 V AC (SELV)
絕緣測(cè)試電壓
● 通道到背板總線(xiàn)和負(fù)載電壓 L+
500 Vac 或 707 Vdc（類(lèi)型測(cè)試）
電流消耗
● 來(lái)自背板總線(xiàn) (5 V)
20 mA（最大值）
模塊功率損耗 通常為 6 W
狀態(tài)、中斷和診斷
狀態(tài)顯示 每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色 LED
中斷 無(wú)
診斷功能 無(wú)
可連接替換值 否
傳感器選擇數(shù)據(jù)
輸入電壓
● 額定值
24 V DC
● 對(duì)于“1”信號(hào)
13 至 30 V
● 對(duì)于“0”信號(hào)
-30 至 5 V
輸入電流
● 對(duì)于“1”信號(hào)
7 mA
輸入延遲
數(shù)字量模塊
4.7 數(shù)字量輸入模塊 SM 42；DI 32 x DC 24 V (6ES7421-1BL01-0AA0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
108 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
● 從“0”向“1”變換
1.2 至 4.8 ms
● 從“1”向“0”變換
1.2 至 4.8 ms
輸入特性 符合 IEC 61131-2；類(lèi)型 1
2 線(xiàn)制 BERO 連接 支持
● 允許的靜態(tài)電流
最大 1.5 mA
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
4.8.1 特性
概述
SM 421；DI 16 x 24 V DC 具有以下屬性：
● 16 個(gè)輸入，隔離為 2 組，每組 8 個(gè)
● 極快的信號(hào)處理速度：50 μs 即可啟動(dòng)輸入過(guò)濾器
● 額定輸入電壓 24 V DC
● 適用于開(kāi)關(guān)和 2/3/4 線(xiàn)接近開(kāi)關(guān)（BERO，IEC 61131-2；類(lèi)型 2）
● 每組 8 個(gè)通道有 2 個(gè)短路保護(hù)傳感器電源
● 支持外部冗余傳感器電源
● 狀態(tài)顯示“傳感器電壓 (Vs) 正?！?br />
● 內(nèi)部故障 (INTF) 和外部故障 (EXTF) 的組故障顯示
● 可組態(tài)的診斷
● 可組態(tài)的診斷中斷
● 可組態(tài)的硬件中斷
● 可組態(tài)的輸入延遲
● 輸入范圍內(nèi)的可組態(tài)替換值
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 109
狀態(tài) LED 指示過(guò)程狀態(tài)。
說(shuō)明
該模塊備件兼容 SM 421 模塊；DI 16 x 24 V DC；(6ES7 421-7BH00-0AB0)
要使用新功能“輸入延遲 50 μs”，需要 STEP7 V 5.2 及更高版本。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
110 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
SM 421 ； DI 16 x 24 V DC 的接線(xiàn)電路圖；
INTF
EXTF
1L+
0
1
2
3
1Vs
4
5
6
7
1M
1M
2L+
2L+
0
1
2
3
2Vs
4
5
6
7
2M
2M
1L+
2M
2L+
1M
M
L+
1L+
1L+
2L+
1M
2M
2M
1M
24 V
24 V
24 V
2L+
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
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圖 4-3 SM 421；DI 16 x 24 V DC 的接線(xiàn)電路圖；
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 111
冗余傳感器電源的接線(xiàn)圖
下圖說(shuō)明了如何使用冗余電壓源通過(guò) Vs 為傳感器供電（例如，通過(guò)其它模塊）。
Vs
M
L+
1 L+
2 L+
±
䩼恾
≬㔳洀┷⣷
㟿ⷦ摞戢⏴
㲰⧦
咂↯㎮⣷
圖 4-4 SM 421 冗余傳感器電源的接線(xiàn)圖；DI 16 x 24 V DC
SM 421 ； DI 16 x 24 V DC 的技術(shù)規(guī)范
尺寸和重量
尺寸 W x H x D (mm) 25 x 290 x 210
重量 約 600 g
模塊特定數(shù)據(jù)
輸入個(gè)數(shù) 16
電纜長(zhǎng)度
● 未屏蔽，輸入延遲
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
最長(zhǎng) 20 m
最長(zhǎng) 50 m
最長(zhǎng) 600 m
● 屏蔽，輸入延遲
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
最長(zhǎng) 30 m
最長(zhǎng) 70 m
最長(zhǎng) 1000 m
電壓、電流和電位
電子設(shè)備和傳感器的額定電壓 L+ 24 V DC
● 反極性保護(hù)
是
可同時(shí)啟用的輸入數(shù)量 16
電氣隔離
● 通道和背板總線(xiàn)之間
是
● 通道和電子電源之間
否
● 通道之間
每組通道數(shù)
是
8
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
112 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
允許的電位差
● 不同電路之間
60 V DC/30 V AC (SELV)
絕緣測(cè)試電壓
● 通道對(duì)背板和負(fù)載電壓 L+
500 V DC
● 通道組之間
500 V DC
電流消耗
● 來(lái)自背板總線(xiàn) (5 V)
最大 130 mA
● 來(lái)自電源 L+
最大 120 mA
模塊功率損耗 通常為 5 W
狀態(tài)、中斷和診斷
狀態(tài)顯示 每個(gè)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色 LED
中斷
● 硬件中斷
可組態(tài)
● 診斷中斷
可組態(tài)
診斷功能
● 監(jiān)視電子設(shè)備的電源電壓
是
● 負(fù)載電壓監(jiān)視
每組對(duì)應(yīng)一個(gè)綠色 LED
● 組故障顯示
內(nèi)部故障
外部故障
紅色 LED (INTF)
紅色 LED (EXTF)
● 通道故障顯示
無(wú)
● 讀取診斷信息
是
監(jiān)視
● 斷線(xiàn)
I < 1 mA
可連接替換值 是
傳感器電源輸出
輸出個(gè)數(shù) 2
輸出電壓
● 有負(fù)載時(shí)
至少 L+(-2.5 V)
輸出電流
● 額定值
120 mA
● 允許的范圍
0 至 150 mA
其它（冗余）電源 支持
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 113
短路保護(hù) 是，電子方式
傳感器選擇數(shù)據(jù)
輸入電壓
● 額定值
24 V DC
● 對(duì)于“1”信號(hào)
11 至 30 V
● 對(duì)于“0”信號(hào)
-30 至 5 V
輸入電流
● 對(duì)于“1”信號(hào)
6 至 12 mA
● 對(duì)于“0”信號(hào)
< 6 mA
輸入特性 符合 IEC 61131；類(lèi)型 2
2 線(xiàn)制 BERO 連接
● 允許的靜態(tài)電流
支持
最大 3 mA
時(shí)間、頻率
內(nèi)部準(zhǔn)備時(shí)間 1
● 僅狀態(tài)識(shí)別
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.05 ms
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.1 ms 或 0.1 ms/
0.1 ms
通道組輸入延遲 ≥ 0.5 ms
最長(zhǎng) 50 μs
最長(zhǎng) 70 μs
最長(zhǎng) 180 μs
● 啟用狀態(tài)識(shí)別和硬件中斷
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.05 ms 2)
通道組輸入延遲為 0.05 ms/0.1 ms 或 0.1 ms/
0.1 ms
通道組輸入延遲 ≥ 0.5 ms
最長(zhǎng) 60 μs
最長(zhǎng) 80 μs
最長(zhǎng) 190 μs
診斷/診斷中斷的內(nèi)部處理時(shí)間 最長(zhǎng) 5 ms
輸入延遲
● 可組態(tài)
是
● 額定值
0.05 / 0.1 /0.5 / 3 ms
● 輸入頻率
（0.1 ms 延遲）
< 2kHz
數(shù)值進(jìn)入循環(huán)以及響應(yīng)時(shí)間。
傳感器電路
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
114 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
用于斷線(xiàn)監(jiān)視的傳感器電阻電路 10 至 18 kΩ
1 過(guò)濾時(shí)間計(jì)入所選輸入延遲的總運(yùn)行時(shí)間。
2 替換功能；不得選中診斷和診斷中斷。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)
參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 115
4.8.2 為 為 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 分配參數(shù)
參數(shù)分配
數(shù)字量模塊的常規(guī)組態(tài)在第 5.3 節(jié)中介紹。
SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 的參數(shù)
下表概要說(shuō)明了 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的可組態(tài)參數(shù)及其缺省設(shè)置。
表格 4-8 SM 421；DI 16 x DC 24 V 的參數(shù)
參數(shù) 數(shù)值范圍 缺省
2 2
參數(shù)類(lèi)型 范圍
啟用
● 診斷中斷
1
是/否 否 動(dòng)態(tài) 模塊
● 硬件中斷
1
是/否 否
● 用于中斷的目標(biāo) CPU
1 到 4 - 靜態(tài) 模塊
診斷
● 斷線(xiàn)
是/否 否 靜態(tài) 通道
通道組 ● 無(wú)負(fù)載電壓 L+/傳感器電源 是/否 否
硬件中斷觸發(fā)
● 正沿
是/否 - 動(dòng)態(tài) 通道
● 負(fù)沿
是/否
輸入延遲 0.05 ms
0.1 ms
0.5 ms
3 ms
3 ms 靜態(tài) 通道組
出錯(cuò)時(shí)的響應(yīng) 設(shè)置替換值(SSV)
保留前一數(shù)值
(HLV)
SV 動(dòng)態(tài) 模塊
設(shè)置替換值“1” 是/否 否 動(dòng)態(tài) 通道
1) 如果在 ER-1/ER-2 中使用此模塊，則必須將此參數(shù)設(shè)置為“否”，因?yàn)樵?ER-1/ER-2 中沒(méi)有中斷總線(xiàn)。
2 只有在 CR (中央機(jī)架)中，才可以使用缺省設(shè)置啟動(dòng)數(shù)字量模塊。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
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116 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
給通道組分配傳感器電源
模塊的兩個(gè)傳感器電源用于向兩個(gè)通道組供電： 輸入 0 到 7 以及輸入 8 到 15。您也可以
在這兩個(gè)通道組中組態(tài)用于傳感器電源的診斷。
確保執(zhí)行了斷線(xiàn)檢查
為確保執(zhí)行斷線(xiàn)檢查，需要有一個(gè)包含 10 到 18 kΩ 電阻的外部傳感器電路。 電阻應(yīng)與觸
點(diǎn)并聯(lián)并應(yīng)將其放置在盡可能靠近傳感器的位置上。
在下列情況下，不需要此附加電阻：
● 使用 2 線(xiàn) BERO
● 未組態(tài)“斷線(xiàn)”診斷
設(shè)置通道組的輸入延遲
只能為各個(gè)通道組設(shè)置輸入延遲。 換言之，通道 0 的設(shè)置適用于輸入 0 到 7，通道 8 的設(shè)
置適用于輸入 8 到 15。
說(shuō)明
為其余通道(1 到 7 和 9 到 15)輸入的參數(shù)必須等于值 0 或 8，否則將會(huì)報(bào)告這些通道組態(tài)
錯(cuò)誤。
并將在確認(rèn)后報(bào)告在此期間發(fā)生的所有硬件中斷。
最佳信號(hào)傳播延遲
采用下列設(shè)置可獲得最短信號(hào)傳播延遲：
● 將兩個(gè)通道組均組態(tài)為 50 μs 的輸入延遲
● 取消激活所有診斷(負(fù)載電壓錯(cuò)誤、斷線(xiàn))
● 不啟用診斷中斷
參見(jiàn)
參數(shù) (頁(yè) 93)
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
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參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08 117
4.8.3 SM 421 ； DI 16 x DC 24 V 的特性
工作模式和電源電壓對(duì)輸入值的影響
SM 421；DI 16 x 24 DC 的輸入值取決于 CPU 的操作模式以及模塊的電源電壓。
表格 4-9 模擬量輸入值與 CPU 工作狀態(tài)和 L+電源電壓的關(guān)系
CPU 操作狀態(tài) 源 數(shù)字量模塊的電源 L+ 數(shù)字量模塊的輸入值
POWER ON RUN L+正常 過(guò)程值
缺少 L+ 0 信號(hào)*
STOP 存在 L+ 過(guò)程值
缺少 L+ 0 信號(hào)*
POWER
OFF
- 存在 L+ -
缺少 L+ -
* *取決于參數(shù)分配
對(duì)電源電壓故障的響應(yīng)
始終由模塊上的 EXTF LED 指示 SM 421；DI 16 x 24 DC 的供電電壓故障。 也可在模塊
中獲取此信息(診斷數(shù)據(jù)中的條目)。
診斷中斷的觸發(fā)基于參數(shù)設(shè)置。
源 傳感器電源 s Vs 短路
如果在傳感器電源 Vs 處檢測(cè)到短路，則無(wú)論參數(shù)設(shè)置如何，相關(guān)的 Vs LED 都將熄滅。
錯(cuò)誤和參數(shù)分配對(duì)輸入值的影響
SM 421；DI 16 x 24 DC 的輸入值受某些出錯(cuò)和模塊參數(shù)分配的影響。 下表列出了對(duì)輸入
值的影響。
數(shù)字量模塊
4.8 數(shù)字輸入模塊 SM 421；DI 16 x DC 24 V (6ES7421-7BH01-0AB0)
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118 參考手冊(cè), Ausgabe 11/2016, A5E00432660-08
在標(biāo)題為“信號(hào)模塊的診斷數(shù)據(jù)”的附錄中，可以查到更多診斷消息。
表格 4-10 出錯(cuò)時(shí)的輸入值與組態(tài)的關(guān)系
診斷消息 “診斷”參數(shù) “出錯(cuò)時(shí)的響
應(yīng)”參數(shù)
數(shù)字量模塊的輸入值
無(wú)模塊參數(shù) 無(wú)法禁用 不相關(guān) 0 信號(hào)(所有通道)
缺少前連接器 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取，有效值
參數(shù)出錯(cuò)(模塊/通
道)
無(wú)法禁用 不相關(guān) 0 信號(hào)(模塊/所有錯(cuò)誤組態(tài)的通道)
內(nèi)部電壓故障 無(wú)法禁用 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
硬件中斷丟失 無(wú)法禁用 不相關(guān) 當(dāng)前過(guò)程值
斷線(xiàn)(對(duì)于各個(gè)通道) 禁用 - 0 信號(hào)
已激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
無(wú)傳感器電源(“無(wú)負(fù)
載電壓 L+”也可激
活此診斷消息)
禁用 - 0 信號(hào)
激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
無(wú)負(fù)載電壓 L+ (針
對(duì)各個(gè)通道組)
禁用 - 0 信號(hào)，如果通過(guò)傳感器電源連接
觸點(diǎn)；外部傳感器電源的過(guò)程值
激活 替換值(SV) 組態(tài)的替換值
KLV 上次讀取的有效值
為 輸入延遲為 s 0.1 ms 或 或 s 0.05 ms
注意
安裝西門(mén)子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)
1.2 Modbus RTU 主站功能編程
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?？梢杂迷撐粏?dòng) MBUS_MSG 讀寫(xiě)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
常見(jiàn)的錯(cuò)誤：
a.
EN
使能：
同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫(xiě)功能（即 MBUS_MSG）使能
注意：建議每一個(gè)讀寫(xiě)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(xiě)指令循環(huán)進(jìn)行（見(jiàn)例程）。
b.
First
讀寫(xiě)請(qǐng)求位：
每一個(gè)新的讀寫(xiě)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(xiě)
注意：
1. 開(kāi)關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫(xiě)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(xiě)從站的數(shù)據(jù)地址：
選擇讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)類(lèi)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(xiě)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(xiě)指令，要寫(xiě)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(xiě)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(lèi)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
1.3 關(guān)于 Modbus RTU 主站協(xié)議及地址
Modbus RTU Master 協(xié)議庫(kù)的執(zhí)行時(shí)間：
Modbus 地址
Modbus Master 協(xié)議庫(kù)支持的功能
Modbus 地址
讀/寫(xiě)
Modbus 從站須支持的功能
00001 - 09999
數(shù)字量輸出
讀
功能 1
寫(xiě)
功能 5：寫(xiě)單輸出點(diǎn)
功能 15：寫(xiě)多輸出點(diǎn)
10001 - 19999
數(shù)字量輸入
讀
功能 2
寫(xiě)
－
輸入寄存器
讀
功能 4
寫(xiě)
－
40001 - 49999
保持寄存器
讀
功能 3
寫(xiě)
功能 6：寫(xiě)單寄存器單元
功能 16：寫(xiě)多寄存器單元
Modbus 地址和 S7-200 存儲(chǔ)區(qū)地址的映射
1.4 Modbus RTU 主站例程
注意
Modbus RTU 主站指令庫(kù)應(yīng)用例程
例子程序2：反復(fù)激活單個(gè)MBUS_MSG指令：
Modbus RTU 主站變址方式輪詢(xún)?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(hù)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(xiàn)支持，用戶(hù)不必為 此聯(lián)系西門(mén)子技術(shù)支持與服務(wù)部門(mén)。
1.5 Modbus RTU 主站常問(wèn)問(wèn)題
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 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？
如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？
如何訪(fǎng)問(wèn)大于 9999 的保持寄存器地址？
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(lèi)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？
S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它協(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？
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(xiàn)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??！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(lèi)似軟件，如 ModScan32 等。
Modbus地址總是以00001、30004之類(lèi)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(lèi)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(fǎng)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(xiàn)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(xiě)單個(gè)線(xiàn)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(hù)程序可以覆蓋 Modbus 通信請(qǐng)求寫(xiě)入的值。 |
| 6 | 寫(xiě)單個(gè)保持寄存器。功能 6 寫(xiě)一個(gè)值到 S7-200 的 V 存儲(chǔ)區(qū)的保持寄存器中。 |
| 15 | 寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)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(xiě)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(hù)程序可以覆蓋 Modbus 通信請(qǐng)求寫(xiě)入的值。 |
| 16 | 些多個(gè)保持寄存器。功能 16 寫(xiě)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(xiě)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(mén)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(xiě)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(xiě)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(xiě)數(shù)據(jù)類(lèi)型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)類(lèi)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(hù)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(fǎng)問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種"功能"讀寫(xiě)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(mén)子的實(shí)數(shù)保存格式不同。西門(mén)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(mén)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(xiě)入？
可能此軟件使用了Modbus功能15（寫(xiě)多個(gè)離散量）或類(lèi)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(xiě)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(hù)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(hù)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(hù)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(mén)子 Instruction Library 軟件包的情況下，不能顯示出來(lái)使用。
要使用西門(mén)子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)，必須先安裝西門(mén)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(hù)可以直接從下面獲得西門(mén)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(mén)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(mén)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(mén)子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)后仍然不能看到西門(mén)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(huà)框中將顯示已經(jīng)在本機(jī)的Micro/WIN中集成的用戶(hù)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(hù)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?hù)也可以指定其他路徑。但要注意庫(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(pán)，則硬盤(pán)不在時(shí)會(huì)發(fā)生找不到庫(kù)的錯(cuò)誤。建議用戶(hù)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(chēng)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(xiàn)，利用兩根導(dǎo)線(xiàn)間的電壓差傳輸傳輸信號(hào)。這兩根導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)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(lèi)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(zhuān)門(mén)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(mén)，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。
西門(mén)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。
