6SL3210-5BE17-5UV0西門子V20變頻器380V
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SINAMICS V20 380-480 V AC 三相交流 - 15/+ 10 % 47-6 標(biāo)稱功率 0.75 kW 有 60 秒 150 % 過(guò)載 未過(guò)濾 I/O 接口：4 DI，2 DO， 2 AI，1 AA 現(xiàn)場(chǎng)總線：USS/MODBUS RTU 安裝有 BOP 防護(hù)等級(jí) IP20/UL 開(kāi)放 尺寸：尺寸A 90x150x146（寬x高
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上海麗丞工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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西門子HMI人機(jī)界面：觸摸屏
西門子變頻器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70
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注意：
①M(fèi)odbus_Comm_Load指令不建議在啟動(dòng)組織塊OB100中調(diào)用，建議在OB1中調(diào)用。Modbus_Comm_Load指令在OB1中調(diào)用時(shí)，其輸入位“REQ”需使用上升沿觸發(fā)，本例中該輸入位采用 “FirstScan” 系統(tǒng)存儲(chǔ)器位。
②Modbus_Comm_Load指令背景數(shù)據(jù)塊中的靜態(tài)變量“MODE”用于描述PTP模塊的工作模式，有效的工作模式包括：
該靜態(tài)變量“MODE”默認(rèn)數(shù)據(jù)為0（RS232 全雙工模式），需要根據(jù)CM PTP模塊實(shí)際組態(tài)修改該數(shù)值，本例中CM PTP模塊工作在RS485半雙工模式需要將該數(shù)值修改為4，如圖12.所示。
圖12. Modbus_Comm_Load背景數(shù)據(jù)塊靜態(tài)變量“MODE”修改為4
③Modbus_Master指令的“DATA_PTR”參數(shù)用于指向要進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)讀取的數(shù)據(jù)區(qū)域地址，該數(shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊或者非優(yōu)化（標(biāo)準(zhǔn)的）數(shù)據(jù)塊，建議采用非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊。
本例中使用的數(shù)據(jù)區(qū)為非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)塊的屬性中取消“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”即可將數(shù)據(jù)塊修改為非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊（鼠標(biāo)右鍵數(shù)據(jù)塊，選擇“屬性”，取消“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”），如圖13. 所示。
圖13. 設(shè)置數(shù)據(jù)塊為非優(yōu)化訪問(wèn)
當(dāng)Modbus_Master指令的“DATA_PTR”指向非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊時(shí)，該輸入?yún)?shù)需要使用指針?lè)绞教顚懭鏟#DB3.DBX0.0 WORD 5 方式填寫。
④當(dāng)Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)中存在多個(gè)modbus RTU從站或一個(gè)modbus RTU從站同時(shí)需要讀操作和寫操作，則需要調(diào)用多個(gè)Modbus_Master指令，Modbus_Master指令之間需要采用輪詢方式調(diào)用。
下圖14. 用于描述兩個(gè)Modbus_Master指令輪詢調(diào)用的方式。
圖14.Modbus_Master輪詢調(diào)用方式
本例中Modbus RTU主站模塊安裝在分布式IO站點(diǎn)上，因此程序中需要考慮分布式IO站點(diǎn)故障、CM PTP 模塊插拔模塊等故障。
分布式IO站點(diǎn)中插出、拔入模塊時(shí)，操作系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用一次OB83。通過(guò)OB83接口區(qū)的輸入變量“16#Event_Class”判斷故障的模塊和類型：事件類型16#39表示模塊被拔出，事件類型16#38表示模塊被插入。
CM PTP 模塊被重新插入的時(shí)候，需要在中斷OB83中調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令對(duì)通信模塊進(jìn)行重新組態(tài)，如圖15. 所示。
圖15. OB83中再次調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令
注意：
①OB83 中調(diào)用Modbus_Comm_Load指令的背景數(shù)據(jù)塊需要與OB1中調(diào)用的Modbus_Comm_Load指令的背景數(shù)據(jù)塊相同。
②CM PTP模塊的硬件標(biāo)識(shí)符也可以在"PLC變量"--->"系統(tǒng)常數(shù)"中查詢，如圖16. 所示。
圖16. 系統(tǒng)常量
分布式IO站點(diǎn)故障和恢復(fù)時(shí)，操作系統(tǒng)都會(huì)調(diào)用一次OB86。通過(guò)OB86接口區(qū)的輸入變量“16#Event_Class”判斷故障的模塊和類型：事件類型16#39表示站點(diǎn)故障，事件類型16#38表示站點(diǎn)恢復(fù)。
CM PTP 模塊所在的IO站點(diǎn)恢復(fù)時(shí)，需要在中斷OB86中調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令對(duì)通信模塊進(jìn)行重新組態(tài)，如圖17. 所示。
圖17. OB86中調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令
注意：
①OB86 中調(diào)用Modbus_Comm_Load指令的背景數(shù)據(jù)塊需要與OB1中調(diào)用的Modbus_Comm_Load指令的背景數(shù)據(jù)塊相同。
②分布式IO 站點(diǎn)的硬件標(biāo)識(shí)符也可以在"PLC變量"--->"系統(tǒng)常數(shù)"中查詢。
Modbus RTU從站編程需要調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Slave 指令，其中Modbus_Comm_Load 指令通過(guò) Modbus RTU 協(xié)議對(duì)通信模塊進(jìn)行組態(tài)，Modbus_Slave 指令可通過(guò)由 Modbus_Comm_Load 指令組態(tài)的端口作為 Modbus 從站進(jìn)行通信， Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 參數(shù)必須連接到 Modbus_Slaver 指令的（靜態(tài)）MB_DB 參數(shù)。
本例中CPU 機(jī)架CM1241 RS422/485作為Modbus RTU從站，其相關(guān)編程步驟如下：
圖18. 拖入Modbus RTU 從站指令
Modbus_Slave指令各參數(shù)意義如下表3所示：
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引腳 |
說(shuō)明
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MB_ADDR |
Modbus 從站的標(biāo)準(zhǔn)尋址： |
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MB_HOLD_REG |
數(shù)據(jù)指針，指向Modbus 保持寄存器的地址， Modbus 保持寄存器可以為M存儲(chǔ)區(qū)或DB數(shù)據(jù)區(qū)。 |
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NDR
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可用的新數(shù)據(jù)：
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DR
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讀取數(shù)據(jù)：
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ERROR |
如果上一個(gè)請(qǐng)求完成出錯(cuò)，則 ERROR 位將變?yōu)?TRUE 并保持一個(gè)周期。 如果執(zhí)行因錯(cuò)誤而終止，則 STATUS 參數(shù)中的錯(cuò)誤代碼僅在 ERROR = TRUE 的周期內(nèi)有效。 |
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STATUS |
錯(cuò)誤代碼
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表3 Modbus_Slave指令參數(shù)意義
注意：
①M(fèi)odbus_Comm_Load指令不建議在啟動(dòng)組織塊OB100中調(diào)用，建議在OB1中調(diào)用。Modbus_Comm_Load指令在OB1中調(diào)用時(shí)，其輸入位“REQ”需使用上升沿觸發(fā)，本例中該輸入位采用 “FirstScan” 系統(tǒng)存儲(chǔ)器位。
②Modbus_Comm_Load指令背景數(shù)據(jù)塊中的靜態(tài)變量“MODE”用于描述PTP模塊的工作模式，有效的工作模式包括：
該靜態(tài)變量“MODE”默認(rèn)數(shù)據(jù)為0（RS232 全雙工模式），需要根據(jù)CM1241 RS422/485模塊實(shí)際組態(tài)修改該數(shù)值，本例中CM1241 RS422/485模塊工作在RS485半雙工模式需要將該數(shù)值修改為4，如何修改“MODE”靜態(tài)變量見(jiàn)圖12.所示。③Modbus_Slave指令的“MB_HOLD_REG”用于指向Modbus 保持寄存器的數(shù)據(jù)區(qū)域地址，該數(shù)據(jù)區(qū)域支持優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊或者非優(yōu)化（標(biāo)準(zhǔn)的）數(shù)據(jù)塊，建議采用非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊。
本例中使用的數(shù)據(jù)區(qū)為非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊，固該輸入?yún)?shù)需要使用指針?lè)绞教顚懭鏟#DB6.DBX0.0 WORD 100 方式填寫。
如何在數(shù)據(jù)塊的屬性中取消“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”，見(jiàn)圖13. 所示。
將程序下載到PLC中，并使用Profibus DP通信電纜將CM1241 RS422/485與CM PTP串口模塊連接起來(lái)，即可測(cè)試Modbus RTU通信了。
1. 新版本 Modbus RTU指令的使用是否存在些限制條件?
新版本 Modbus RTU指令通過(guò)CM1241通信模塊或CB1241通信板進(jìn)行Modbus RTU通信時(shí)，需要滿足如下條件：
a. S7-1200 CPU 的固件版本不能低于V4.1；
b. CM1241通信模塊或CB1241通信板的固件不能低于V2.1。
S7-1200 V4.0 固件CPU可以通過(guò)固件更新到V4.1版本，V2.0固件的CM1241通信模塊也可以通過(guò)固件更新的方式更新到V2.1版本。
相關(guān)固件更新的方法請(qǐng)參考 S7-1200 固件更新 。
2 .Modbus_Comm_Load指令背景數(shù)據(jù)塊中的靜態(tài)變量“MODE”的作用是什么?為什么一般項(xiàng)目中，都需要對(duì)該變量進(jìn)行修改？
新版本的 Modbus RTU指令擴(kuò)展了Modbus RTU的功能，該指令除了支持CM1241通信模塊、CB1241通信板還支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 機(jī)架上的PTP通信模塊實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信。
而分布式 I/O 機(jī)架上的PTP通信模塊可以支持多種工作模式，以ET200SP CM PtP模塊（訂貨號(hào)：6ES7137-6AA00-0BA0）為例，其可以支持RS232、RS485以及RS422等多種工作模式。
Modbus_Comm_Load指令背景數(shù)據(jù)塊中的靜態(tài)變量“MODE”則用于定義PTP模塊的工作模式。
“MODE”的默認(rèn)數(shù)值為0，代表“全雙工 (RS232)”工作模式，實(shí)際項(xiàng)目組態(tài)中則需要根據(jù)實(shí)際工作模式對(duì)該變量進(jìn)行修改。
3. Modbus_Comm_Load指令能否在啟動(dòng)組織塊OB100中調(diào)用?
Modbus_Comm_Load指令不建議在啟動(dòng)組織塊OB100中調(diào)用。新版本的Modbus RTU指令擴(kuò)展了Modbus RTU的功能，該指令支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 機(jī)架上的PtP通信模塊實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信。
操作系統(tǒng)需要調(diào)用讀取數(shù)據(jù)記錄和寫入數(shù)據(jù)記錄等指令來(lái)實(shí)現(xiàn)與分布式I/O機(jī)架上PtP模塊的Modbus RTU通信。讀取數(shù)據(jù)記錄和寫入數(shù)據(jù)記錄指令為異步讀寫指令，指令的執(zhí)行需要N個(gè)掃描周期，所以不建議Modbus_Comm_Load指令在啟動(dòng)組織塊OB100中調(diào)用。
4. 如何查詢Modbus RTU通信錯(cuò)誤時(shí)的錯(cuò)誤代碼?
以Modbus_Master指令為例，當(dāng)通信出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，Modbus_Master指令的“ERROR”輸出位將變?yōu)?TRUE 但是只保持一個(gè)掃描周期，所以通過(guò)TIA 軟件程序監(jiān)控時(shí)無(wú)法查詢到錯(cuò)誤。
Modbus_Master指令“STATUS” 參數(shù)中的錯(cuò)誤代碼僅在“ERROR” = TRUE 的掃描周期內(nèi)有效，為了獲取了Modbus RTU通信錯(cuò)誤的錯(cuò)誤代碼我們可以采用下圖19. 方式編程。
圖19. 獲取STATUS
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