RM新时代有限公司

CPU 本體集成通信口（Port 0）、可選信號板 （Port 1）支持 Modbus RTU 從站通信協(xié)議

S7-200 SMART CPU 本體集成通信口（Port 0）、可選信號板（Port 1）可以支持Modbus RTU協(xié)議，成為Modbus RTU從站。此功能是通過(guò) S7-200 SMART的自由口通信模式實(shí)現，因此可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據電臺等慢速通信設備傳輸。

 詳情請參考《 S7-200 SMART PLC系統手冊》之相關(guān)章節。

要實(shí)現Modbus RTU通信，需要使用STEP 7-Micro/WIN SMART Instruction Library（指令庫）。Modbus RTU功能是通過(guò)指令庫中預先編好的程序功能塊實(shí)現的。

 Modbus RTU從站指令不能同時(shí)用于 CPU 集成的 RS 485 通訊口 和 可選 CM 01 信號板。

基本步驟：

1. 檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。
   
   圖1. 指令樹(shù)中的庫指令
   
2. 編程時(shí)使用SM0.1調用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化，使用SM0.0調用MBUS_SLAVE，并指定相應參數。關(guān)于參數的詳細說(shuō)明，可在子程序的局部變量表中找到；
   
   圖2. 調用Modbus RTU通信指令庫
   圖中參數意義如下：
   
   1. 模式選擇：?jiǎn)?dòng)/停止Modbus，1=啟動(dòng)；0=停止
   2. 從站地址：Modbus從站地址，取值1~247
   3. 波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
   4. 奇偶校驗：0=無(wú)校驗；1=奇校驗；2=偶校驗
   5. 端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號板上的RS-485 或 RS-232。
   6. 延時(shí)：附加字符間延時(shí)，缺省值為0
   7. 最大I/Q位：參與通信的最大I/O點(diǎn)數，S7-200 SMART 的I/O映像區為256/256(但目前只能最多連接4個(gè)擴展模塊，因此目前最多I/O點(diǎn)數為188/188)
   8. 最大AI字數：參與通信的最大AI通道數，最多56個(gè)
   9. 最大保持寄存器區：參與通信的V存儲區字（VW）
   10. 保持寄存器區起始地址：以&VBx指定（間接尋址方式）
   11. 初始化完成標志：成功初始化后置1
   12. 初始化錯誤代碼
   13. Modbus執行：通信中時(shí)置1，無(wú) Modbus 通信活動(dòng)時(shí)為 0。
   14. 錯誤代碼：0=無(wú)錯誤
       
       
3. 在CPU的V數據區中分配庫指令數據區（Library Memory）
   Modbus Slave 指令庫需要一個(gè)781個(gè)字節的全局 V 存儲區。

   調用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數據區（Library Memory）。庫指令數據區是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。

   如果在編程時(shí)不分配庫指令數據區，編譯時(shí)會(huì )產(chǎn)生許多相同的錯誤。

   操作步驟：

   1）在指令樹(shù)的Project（項目）中，以鼠標右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖3所示：

   
   圖3. “庫存儲器” 按鈕
   2）在彈出的選項卡中設置庫指令數據區，如圖4所示：
   
   圖4. 缺省情況下是從VB0開(kāi)始，但要保證該存儲器使用地址范圍與其他程序使用的地址不能有重疊。按“建議地址”按鈕也可以自動(dòng)分配。
   
4. 如有必要，使用主站軟件測試。

 注意：由子程序參數HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區，是在S7-200 SMART CPU的V數據存儲區中分配，此數據區不能和庫指令數據區有任何重疊，否則在運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生錯誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區按“字”尋址，即MaxHold規定的是VW而不是VB的個(gè)數。
在圖2的例子中，規定了 Modbus 保持寄存器區從 VB1000 開(kāi)始（HoldStart ＝ VB1000），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）為單位，實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區占用了VB1000～VB2999共2000個(gè)字節。因此分配庫指令保留數據區時(shí)至少要避開(kāi) VB1000～VB2999 區間。

 注意：你選用的CPU的V存儲區大??！CPU型號不同V數據存儲區大小不同。應根據需要選擇Modbus保持寄存器區域的大小。

 包含 Modbus RTU 從站指令庫的項目編譯、下載到CPU中后，在編程計算機（PG/PC）上運行一些 Modbus 測試軟件可以檢驗S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常，這對查找故障點(diǎn)很有用。測試軟件通過(guò)計算機串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設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 RTU 從站地址與S7-200 SMART 的地址對應

Modbus地址總是以00001、30004之類(lèi)的形式出現。S7-200 SMART CPU內部的數據存儲區與Modbus的0、1、3、4共4類(lèi)地址的對應關(guān)系如下：

其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區起始地址，即 HoldStart。

如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲區地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數

Modbus RTU 從站指令庫支持的 Modbus 功能碼

Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪(fǎng)問(wèn)使用此指令庫的主站必須遵循這個(gè)指令庫的要求。

表 2. Modbus RTU 從站功能碼

Modbus RTU 從站例程

為了更好地理解 Modbus 從站的編程，可參考下面的例程。

 注意：
1. 該例程使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 編寫(xiě)。
2. 該例程 Modbus 從站站地址設置為 3，不同的站地址可通過(guò)修改程序中 MBUS_INIT 指令的 “Addr” 引腳來(lái)實(shí)現。

 Modbus RTU 從站指令庫應用例程

 注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風(fēng)險完全由用戶(hù)自行承擔。由于它是免費的，所以不提供任何擔保，錯誤糾正和熱線(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)。