【S7-200smart】 Modbus RTU 通信–主站

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    軟件版本:S7-200 SMART V2.2

    注意:一個CPU支持兩個通信端口同時做MODBUS RTU主站

    概述

    S7-200 SMART CPU 本體集成通信口(Port 0)、可選信号闆(Port 1)可以支持Modbus RTU協議,成為Modbus RTU主站站。此功能是通過 S7-200 SMART的自由口通信模式實現,因此可以通過無線數據電台等慢速通信設備傳輸。

    注:SB CM01(RS485/RS232)  訂貨号:6ES7 288-5CM01-0AA0

    基本步驟

    1.打開 Micro/WIN SMART軟件,在“庫”中調用“MBUS_CTRL”和“MBUS_MSG“兩個子程序;

    使用 SM0.0 調用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化,并啟動其功能控制

    【S7-200smart】 Modbus RTU 通信--主站

    各參數意義如下:

    1
    EN
    使能:
    必須保證每一掃描周期都被使能(使用 SM0.0)
    2
    Mode
    模式:
    為 1 時,使能 Modbus 協議功能;為 0 時恢複為系統 PPI 協議
    3
    Baud
    波特率:
    支持的通訊波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
    4
    Parity
    校驗:
    校驗方式選擇
    0=無校驗
    1=奇較驗
    2=偶較驗
    5
    Port
    端口号:
    0 = CPU 集成的 RS 485 通訊口 ; 1 = 可選 CM 01 信号闆 。
    6
    Timeout
    超時:
    主站等待從站響應的時間,以毫秒為單位,典型的設置值為 1000 毫秒(1 秒),允許設置的範圍為 1 – 32767。
     注意: 這個值必須設置足夠大以保證從站有時間響應。
    7
    Done
    完成位:
    初始化完成,此位會自動置1。可以用該位啟動 MBUS_MSG 讀寫操作(見例程)
    8
    Error
    初始化錯誤代碼(隻有在 Done 位為1時有效):
    0= 無錯誤
    1= 校驗選擇非法
    2= 波特率選擇非法
    3= 超時無效
    4= 模式選擇非法
    9= 端口無效
    10= 信号闆端口 1 缺失或未組态

    2.調用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG,發送一個Modbus 請求;

    【S7-200smart】 Modbus RTU 通信--主站

    各參數意義如下:

    1
    EN
    使能:
    同一時刻隻能有一個讀寫功能(即 MBUS_MSG)使能
     注意:建議每一個讀寫功能(即 MBUS_MSG)都用上一個 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位來激活,以保證所有讀寫指令循環進行(見例程)。
    2
    First
    讀寫請求位:
    每一個新的讀寫請求必須使用脈沖觸發
    3
    Slave
    從站地址:
    可選擇的範圍   1 – 247
    4
    RW
    讀寫請求:
    0 = 讀, 1 = 寫
     注意:
    1. 開關量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能
    2. 開關量輸入和模拟量輸入隻支持讀功能
    5
    Addr
    讀寫從站的
    選擇讀寫的數據類型
    數據地址:
    00001 至 0xxxx – 開關量輸出
    10001 至 1xxxx – 開關量輸入
    30001 至 3xxxx – 模拟量輸入
    40001 至 4xxxx – 保持寄存器
    6
    Count
    數據個數
    通訊的數據個數(位或字的個數)
     注意: Modbus主站可讀/寫的最大數據量為120個字(是指每一個 MBUS_MSG 指令)
    7
    DataPtr
    數據指針:
    1. 如果是讀指令,讀回的數據放到這個數據區中
    2. 如果是寫指令,要寫出的數據放到這個數據區中
    8
    Done
    完成位
    讀寫功能完成位
    9
    Error
    錯誤代碼:
    隻有在 Done 位為1時,錯誤代碼才有效
    0 = 無錯誤
    1 = 響應校驗錯誤
    2 = 未用
    3 = 接收超時(從站無響應)
    4 = 請求參數錯誤(slave address, Modbus address, count, RW)
    5 = Modbus/自由口未使能
    6 = Modbus正在忙于其它請求
    7 = 響應錯誤(響應不是請求的操作)
    8 = 響應CRC校驗和錯誤
    101 = 從站不支持請求的功能
    102 = 從站不支持數據地址
    103 = 從站不支持此種數據類型
    104 = 從站設備故障
    105 = 從站接受了信息,但是響應被延遲
    106 = 從站忙,拒絕了該信息
    107 = 從站拒絕了信息
    108 = 從站存儲器奇偶錯誤

    常見的錯誤:

    • 如果多個 MBUS_MSG 指令同時使能會造成 6 号錯誤
    • 從站 delay 參數設的時間過長會造成主站 3 号錯誤
    • 從站掉電或不運行,網絡故障都會造成主站 3 号錯誤

    3.在CPU的V數據區中分配庫指令數據區(Library Memory)

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    4.在彈出的選項卡中設置庫指令數據區

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    注意事項

    1.Modbus 地址

    通常 Modbus 地址由 5 位數字組成,包括起始的數據類型代号,以及後面的偏移地址。Modbus Master 協議庫把标準的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能号,讀寫從站的數據。Modbus Master 協議庫支持如下地址:

    • 00001 – 09999:數字量輸出( 線圈)
    • 10001 – 19999:數字量輸入(觸點)
    • 30001 – 39999:輸入數據寄存器(通常為模拟量輸入)
    • 40001 – 49999:數據保持寄存器

    2.Modbus Master 協議庫支持的功能

    為了支持上述 Modbus 地址的讀寫,Modbus Master 協議庫需要從站支持下列功能:

    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
    數字量輸出
    功能 1
    功能 5:寫單輸出點
    功能 15:寫多輸出點
    10001 – 19999
    數字量輸入
    功能 2
    30001 – 39999
    輸入寄存器
    功能 4
    40001 – 49999
    保持寄存器
    功能 3
    功能 6:寫單寄存器單元
    功能 16:寫多寄存器單元

     

    3.Modbus 地址和 S7-200 SMART 存儲區地址的映射

    S7-200 SMART 通過 Modbus Master 和 Slave 協議庫通信時,Modbus 地址和 S7-200 SMART CPU内存儲區地址的 映射關系都類似。

    Modbus 保持寄存器地址映射舉例:

    Modbus 保持寄存器地址

    40001 12 34
    40002 56 78
    40003 9A BC
    S7-200 SMART 存儲區字尋址

    VW200 12 34
    VW202 56 78
    VW204 9A BC
    S7-200 SMART 存儲區字節尋址

    VB200 12
    VB201 34
    VB202 56
    VB203 78
    VB204 9A
    VB205 BC

    Modbus 數字量地址映射舉例:

    位地址(0xxxx 和 1xxxx)數據總是以字節為單位打包讀寫。第一個字節中的最低有效位對應 Modbus 地址的起始地址。如下圖所示:

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