【S7-200smart】 Modbus RTU 通信–主站

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    【S7-200smart】 Modbus RTU 通信--主站

    正文

    软件版本:S7-200 SMART V2.2

    注意:一个CPU支持两个通信端口同时做MODBUS RTU主站

    概述

    S7-200 SMART CPU 本体集成通信口(Port 0)、可选信号板(Port 1)可以支持Modbus RTU协议,成为Modbus RTU主站站。此功能是通过 S7-200 SMART的自由口通信模式实现,因此可以通过无线数据电台等慢速通信设备传输。

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

    基本步骤

    1.打开 Micro/WIN SMART软件,在“库”中调用“MBUS_CTRL”和“MBUS_MSG“两个子程序;

    使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化,并启动其功能控制

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    各参数意义如下:

    1
    EN
    使能:
    必须保证每一扫描周期都被使能(使用 SM0.0)
    2
    Mode
    模式:
    为 1 时,使能 Modbus 协议功能;为 0 时恢复为系统 PPI 协议
    3
    Baud
    波特率:
    支持的通讯波特率为1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。
    4
    Parity
    校验:
    校验方式选择
    0=无校验
    1=奇较验
    2=偶较验
    5
    Port
    端口号:
    0 = CPU 集成的 RS 485 通讯口 ; 1 = 可选 CM 01 信号板 。
    6
    Timeout
    超时:
    主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,典型的设置值为 1000 毫秒(1 秒),允许设置的范围为 1 – 32767。
     注意: 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。
    7
    Done
    完成位:
    初始化完成,此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作(见例程)
    8
    Error
    初始化错误代码(只有在 Done 位为1时有效):
    0= 无错误
    1= 校验选择非法
    2= 波特率选择非法
    3= 超时无效
    4= 模式选择非法
    9= 端口无效
    10= 信号板端口 1 缺失或未组态

    2.调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个Modbus 请求;

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    各参数意义如下:

    1
    EN
    使能:
    同一时刻只能有一个读写功能(即 MBUS_MSG)使能
     注意:建议每一个读写功能(即 MBUS_MSG)都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活,以保证所有读写指令循环进行(见例程)。
    2
    First
    读写请求位:
    每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
    3
    Slave
    从站地址:
    可选择的范围   1 – 247
    4
    RW
    读写请求:
    0 = 读, 1 = 写
     注意:
    1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能
    2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能
    5
    Addr
    读写从站的
    选择读写的数据类型
    数据地址:
    00001 至 0xxxx – 开关量输出
    10001 至 1xxxx – 开关量输入
    30001 至 3xxxx – 模拟量输入
    40001 至 4xxxx – 保持寄存器
    6
    Count
    数据个数
    通讯的数据个数(位或字的个数)
     注意: Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(是指每一个 MBUS_MSG 指令)
    7
    DataPtr
    数据指针:
    1. 如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中
    2. 如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中
    8
    Done
    完成位
    读写功能完成位
    9
    Error
    错误代码:
    只有在 Done 位为1时,错误代码才有效
    0 = 无错误
    1 = 响应校验错误
    2 = 未用
    3 = 接收超时(从站无响应)
    4 = 请求参数错误(slave address, Modbus address, count, RW)
    5 = Modbus/自由口未使能
    6 = Modbus正在忙于其它请求
    7 = 响应错误(响应不是请求的操作)
    8 = 响应CRC校验和错误
    101 = 从站不支持请求的功能
    102 = 从站不支持数据地址
    103 = 从站不支持此种数据类型
    104 = 从站设备故障
    105 = 从站接受了信息,但是响应被延迟
    106 = 从站忙,拒绝了该信息
    107 = 从站拒绝了信息
    108 = 从站存储器奇偶错误

    常见的错误:

    • 如果多个 MBUS_MSG 指令同时使能会造成 6 号错误
    • 从站 delay 参数设的时间过长会造成主站 3 号错误
    • 从站掉电或不运行,网络故障都会造成主站 3 号错误

    3.在CPU的V数据区中分配库指令数据区(Library Memory)

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    4.在弹出的选项卡中设置库指令数据区

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    注意事项

    1.Modbus 地址

    通常 Modbus 地址由 5 位数字组成,包括起始的数据类型代号,以及后面的偏移地址。Modbus Master 协议库把标准的 Modbus 地址映射为所谓 Modbus 功能号,读写从站的数据。Modbus Master 协议库支持如下地址:

    • 00001 – 09999:数字量输出( 线圈)
    • 10001 – 19999:数字量输入(触点)
    • 30001 – 39999:输入数据寄存器(通常为模拟量输入)
    • 40001 – 49999:数据保持寄存器

    2.Modbus Master 协议库支持的功能

    为了支持上述 Modbus 地址的读写,Modbus Master 协议库需要从站支持下列功能:

    需要从站支持的功能

    Modbus 地址 读/写 Modbus 从站须支持的功能
    00001 – 09999
    数字量输出
    功能 1
    功能 5:写单输出点
    功能 15:写多输出点
    10001 – 19999
    数字量输入
    功能 2
    30001 – 39999
    输入寄存器
    功能 4
    40001 – 49999
    保持寄存器
    功能 3
    功能 6:写单寄存器单元
    功能 16:写多寄存器单元

    3.Modbus 地址和 S7-200 SMART 存储区地址的映射

    S7-200 SMART 通过 Modbus Master 和 Slave 协议库通信时,Modbus 地址和 S7-200 SMART CPU内存储区地址的 映射关系都类似。

    Modbus 保持寄存器地址映射举例:

    Modbus 保持寄存器地址

    40001 12 34
    40002 56 78
    40003 9A BC
    S7-200 SMART 存储区字寻址

    VW200 12 34
    VW202 56 78
    VW204 9A BC
    S7-200 SMART 存储区字节寻址

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

    Modbus 数字量地址映射举例:

    位地址(0xxxx 和 1xxxx)数据总是以字节为单位打包读写。第一个字节中的最低有效位对应 Modbus 地址的起始地址。如下图所示:

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