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标题: S7-200 Modbus-rtu 从站指令库 [打印本页]
作者: shengke51 时间: 2009-7-16 15:51
标题: S7-200 Modbus-rtu 从站指令库
S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU协议，成为Modbus RTU从站。此功能是通过S7-200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。
如果想在S7-200 CPU之间、或者其他支持Modbus RTU的设备使用Modbus RTU协议通信，需要由有S7-200 CPU做Modbus主站。S7-200 CPU做主站必须由用户自己用自由口模式，按相关协议编程。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif详情请参考《S7-200系统手册》之相关章节。
要实现Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifModbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口（Port0）。
1.
: ]% F% f/ j9 n检查Micro/WIN的[url=mk
MSITStore:F:\A0136.chm::/s7-200/microwin/installation_and_update/versions.htm]软件版本[/url]，应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。 - 检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库，库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。如果没有，须安装[url=mkMSITStore:F:\A0136.chm::/s7-200/microwin/instruction_library/library.htm]Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令库）[/url]软件
- 编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用MBUS_SLAVE，并指定相应参数。关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到；
a.
7 g% i: l+ `8 U! o" v8 y0 H( @5 a" p模式选择：启动/停止Modbus，1=启动；0=停止
b.
4 @& g! E. R4 t6 |! J5 `从站地址：Modbus从站地址，取值1~247
c.
- H. f# _8 d6 L% G2 L( @, M+ |波特率：可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
d.
5 L! Y; Z+ q9 C; I5 T奇偶校验：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验
e.8 X5 ]# P7 c: \
延时：附加字符间延时，缺省值为0
f.* k( V% \8 z$ V4 B' f
最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省值为128
g.5 Y% }; b S! @( r: l4 N
最大AI字数：参与通信的最大AI通道数，可为16或32
h.! `* e8 }4 s7 y
最大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW）
i.
/ [. a4 |+ K9 p# @8 {* x3 i) q保持寄存器区起始地址：以&VBx指定（间接寻址方式）
j.+ Y3 M) m% u6 z$ `( B
初始化完成标志：成功初始化后置1
k.
; w2 n! ?. T$ w初始化错误代码
l.
$ F" K6 o/ U4 v$ i2 n/ W1 KModbus执行：通信中时置1，无 Modbus 通信活动时为 0。
m.
! ?" |9 D2 I: V% f错误代码：0=无错误
4. m: e. @. `* B. Q' a ~! C
在CPU的V数据区中[url=mkMSITStore:F:\A0136.chm::/s7-200/microwin/instruction_library/library_memory.htm]分配库指令数据区（Library Memory）[/url]； 5.
( w: K) N) R. f V$ w+ E* d/ G, W如有必要，使用主站软件测试。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image002.gif注意：由子程序参数HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在S7-200 CPU的V数据存储区中分配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器区按“字”寻址，即MaxHold规定的是VW而不是VB的个数。规定了 Modbus 保持寄存器区从 VB0 开始（HoldStart ＝ VB0），并且保持寄存器为1000个字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（两个字节）为单位，实际上这个通信缓冲区占用了VB0～VB1999共2000个字节。因此分配库指令保留数据区时至少要从VB2000开始。当然保持区不一定要从VB0开始。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif注意：你选用的CPU的V存储区大小！CPU型号不同V数据存储区大小不同。应根据需要选择Modbus保持寄存器区域的大小。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif包含 Modbus RTU 从站指令库的项目编译、下载到CPU中后，在编程计算机（PG/PC）上运行一些 Modbus 测试软件可以检验S7-200的Modbus RTU通信是否正常，这对查找故障点很有用。测试软件通过计算机串口（RS-232）和PC/PPI电缆连接CPU。如果必要，须将PC/PPI电缆设置在自由口通信方式。可到一些软件下载网站寻找类似软件，如 ModScan32 等。
+ u T3 C, U) ^+ Y0 \, M: F
Modbus RTU 从站地址与S7-200的地址对应
Modbus地址总是以00001、30004之类的形式出现。S7-200内部的数据存储区与Modbus的0、1、3、4共4类地址的对应关系如下：
其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即 HoldStart。
如果已知S7-200中的V存储区地址，推算Modbus地址的公式如下：
Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T为偶数
Modbus RTU 从站指令库支持的 Modbus 功能码
Modbus RTU 从站指令库支持特定的 Modbus 功能。访问使用此指令库的主站必须遵循这个指令库的要求。
| |
| 读取单个/多个线圈（离散量输出点）状态。 功能 1 返回任意个数输出点 |
| 读取单个/多个触点（离散量输入点）状态。 功能 2 返回任意个数输入点 |
| 读取单个/多个保持寄存器。功能 3 返回 V 存储区的内容。在 Modbus 协议下保持寄存器都是“字”值，在一次请求中可以读取最多 120 个字的数据。 |
| 读取单个/多个输入寄存器。功能 4 返回 S7-200 的模拟量数据值。 |
| 写单个线圈（离散量输出点）。功能 5 用于将离散量输出点设置为指定的值。这个点不是被强制的，用户程序可以覆盖 Modbus 通信请求写入的值。 |
| 写单个保持寄存器。功能 6 写一个值到 S7-200 的 V 存储区的保持寄存器中。 |
| 写多个线圈（离散量输出点）。功能 15 把多个离散量输出点的值写到 S7-200 的输出映像寄存器（Q 区）。输出点的地址必须以字节边界起始（如 Q0.0 或 Q2.0），并且输出点的数目必须是 8 的整数倍。这是此 Modbus RTU 从站指令库的限制。些点不是被强制的，用户程序可以覆盖 Modbus 通信请求写入的值。 |
| 些多个保持寄存器。功能 16 写多个值到 S7-200 的 V 存储区的保持寄存器中。在一次请求中可以写最多 120 个字的数据。 |
, w0 F0 W3 F1 Q3 ^* ?常问问题
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifModbus 从站的网络地址与 S7-200 的 CPU 网络地址有什么关系？
没有关系。支持网络通信的通信协议必须有其自己的网络寻址规定。 Modbus 从站的地址只是它在 Modbus 网络上的地址，而通常所说的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西门子的 PPI 网络上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通过 PPI 网络完成，例如编程、网络读写通信等。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif如何理解 Modbus 地址与功能码的区别？
Modbus 地址与 Modbus 的功能码是两个层次的概念。
根据 Modbus 通信协议，Modbus 数据的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式，分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用 S7-200 的指令库时，Modbus 数据地址与 S7-200 的 I/O 和数据存储区地址间有特定的对应关系。
有些设备表明它支持 Modbus RTU 通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如何指定 Modbus 站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓“功能码”，如功能 1 指定读取单个/多个数字量输出点的值。
支持 Modbus 协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据，是通过各种“功能”读写而来。功能码是 Modbus 地址的底层。如果 Modbus 通信的一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与 Modbus 地址间的对应关系。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifModbus 指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行 CPU 监控？
Modbus 指令库使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑：
- 加一个通信模块（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）扩展出一个编程通信口
- 中止自由口模式，可以将 CPU 上的模式开关从 RUN 拨到 STOP；或者保持处于 RUN 状态，用程序停止指令库的 Modbus 模式（参见指令库应用）
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif为何有些 HMI 软件使用 Modbus RTU 读取S7-200中的实数会出现错误？
有些HMI软件使用Modbus RTU通信协议时，处理存储在数据保持寄存器中的实数（浮点数）的方式与西门子的实数保存格式不同。西门子的PLC遵循“高字节低地址、低字节高地址”的规律。
Modbus RTU的保持寄存器总是以“字（双字节）”为单位，而一个实数需要4个字节（双字）表示。HMI软件在处理时可能会把保持寄存器的两个“字”互换位置，造成不能识别以西门子格式表示的实数。如果HMI软件一方无法处理这种实数，则可在S7-200 CPU中编程将存入数据缓冲区（保持寄存器区）的实数的高字和低字互换。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif为何有的HMI软件用Modbus RTU可以读取作为从站的S7-200的内容，但不能写入？
可能此软件使用了Modbus功能15（写多个离散量）或类似功能（功能 16）。S7-200从站协议遵守“以整字节地址边界（如Q0.0、Q2.0）开始、以8的整数倍为位个数”的规约。如果HMI软件未严格执行此规律就可能发生写入错误的情况。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifS7-200是否支持 Modbus ASCII 模式？
S7-200可以支持上述模式，但是没有现成的指令库，需要用户自己编程。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif项目编译后为何出现很多错误？
使用指令库时，若编译后出现很多错误，一般是因为未指定库指令数据存储区。请参考[url=mkMSITStore:F:\A0136.chm::/s7-200/microwin/instruction_library/library_memory.htm]相关条目[/url]。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifS7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU协议？
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif在S7-200的“Tips and Tricks”帮助文档中，Tip041是Modbus RTU从站程序，用户可以参考。
file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gifS7-200是否可以组成Modbus RTU通信网络？如何组网？
S7-200可以组成RS-485基础上的Modbus RTU网络。如果通信对象是不同标准的通信口，可能还需要转换。
作者: tzw200859498 时间: 2009-7-16 16:15
偶滴神啦！！学海无涯啊！
作者: quguoshi 时间: 2009-7-16 16:37
我虽然不明白,但是我知道楼主发的是好东西!顶!
作者: quguoshi 时间: 2009-7-16 16:38
我虽然不明白,但是我知道楼主发的是好东西!顶!
作者: nosy01 时间: 2009-7-16 19:07
好 东 西。
作者: 梧桐花儿 时间: 2009-8-12 19:43
谢谢楼主，好好学习
作者: daimingqi 时间: 2009-9-22 15:34
看不懂 ，维修达到这个境界，还做修理啊
作者: ccdos 时间: 2009-9-22 16:30
谢谢楼主，好文章！顶一个
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