第十二部分 S7-200的modbus rtu通讯

S7-200的modbusrtu通讯一．MODBUSRTU协议简介二．MODBUSRTU库的使用三．两台PLC之间的MODBUSRTU通讯四．西门子PLC与台达变频器之间的MODBUSRTU通讯MODBUS协议简介1.Modbus通信协议分为串行链路的和基于TCP/IP的；2.Modbus串行链路协议只有一个主站，可以有1---247个从站。只能主站发起。3.Modbus串行电气规范：RS485（长距离传输），和RS232（短距离传输）。4.Modbus传输模式：•传输的时候实际上是按这种格式发送信息，CRC叫循环冗余校验，LRC叫纵向冗余校验。ASCⅡ地址功能代码数据数量数据1……数据NLRC高字节LRC低字节回车换行RTU地址功能代码数据数量数据1……数据NCRC高字节CRC低字节回车换行MODBUS协议简介Modbus主站寻址1.00001到09999是离散输出（线圈）假设输出：QX.Y；最高位：Q=0；寻址计算：X*8+Y+1（低位顺排）；中间补零；2.10001至19999是离散输入（触点）:I=13.30001至39999是输入寄存器（通常模拟量）假设模拟量：AIWN；最高位：AIW=3；寻址计算：（N+2）/2（N必为偶数）；中间补零；4.40001至49999是保持寄存器（V（W）存储区）:同3注：模拟量和V区都只能写一个字，不能写双字。MODBUS协议库的使用MBUS_CTRL指令用于初始化主站通信，MBUS_MSG指令(或用于端口1的MBUS_MSG_P1)用于启动对Modbus从站的请求并处理应答。MBUS_CTRL指令用于S7-200端口0的MBUS_CTRL指令(或用于端口1的MBUS_CTRL_P1指令)可初始化、监视或禁用Modbus通讯。在使用MBUS_MSG指令之前，必须正确执行MBUS_CTRL指令。指令完成后立即设定“完成”位，才能继续执行下一条指令。MBUS_CTRL指令在每次扫描且EN输入打开时执行。MBUS_CTRL指令必须在每次扫描时(包括首次扫描)被调用，以允许监视随MBUS_MSG指令启动的任何突出消息的进程。除非每次调用MBUS_CTRL，否则Modbus主设备协议将不能正确运行。MODBUS协议库的使用1.EN：指令使能位。2.Mode：“模式”参数。“模式”输入数值选择通讯协议。输入值1将CPU端口分配给Modbus协议并启用该协议。输入值0将CPU端口分配给PPI系统协议，并禁用Modbus协议。3.Baud：“波特率”参数。MBUS_CTRL指令支持的波特率为1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600或115200bit/s。4.Parity：“奇偶校验”参数。“奇偶校验”参数被设为与Modbus从站奇偶校验相匹配。所有设置使用一个起始位和一个停止位。可接受的数值为：0无奇偶校验、1奇校验、2偶校验。5.Timeout：“超时”参数。“超时”参数设为等待来自从站应答的毫秒时间数。“超时”数值可以设置的范围为1毫秒到32767毫秒。典型值是1000毫秒(1秒)。“超时”参数应该设置的足够大，以便从站有时间对所选的波率做出应答。MODBUS协议库的使用6.Done：MBUS_CTRL指令成功完成时，“完成”输出为1，否则为0。7.Error：“错误”输出代码。“错误”输出代码由反应执行该指令的结果的特定数字构成。“错误”输出代码的含义如下：MODBUS协议库的使用MBUS_MSG指令(或用于端口1的MBUS_MSG_P1)用于启动对Modbus从站的请求并处理应答，单条MSG指令只能完成对指定从站的读或写请求。当EN输入和“首次”输入都为1时，BUS_MSG指令启动对Modbus从站的请求。发送请求、等待应答、并处理应答通常需要多次扫描。EN输入必须打开以启用请求的发送，并应该保持打开直到“完成”位被置位。必须注意的是，一次只能激活一条MBUS_MSG指令。如果启用了多条MBUS_MSG指令，则将处理所执行的第一条MBUS_MSG指令，之后的所有MBUS_MSG指令将中止并产生错误代码6。MODBUS协议库的使用1.EN：指令使能位。2.First：“首次”参数。“首次”参数应该在有新请求要发送时才打开以进行一次扫描。“首次”输入应当通过一个边沿检测元素(例如上升沿)打开，这将导致请求被传送一次。3.Slave：“从站”参数。“从站”参数是Modbus从站的地址。允许的范围是0到247。地址0是广播地址，只能用于写请求。不存在对地址0的广播请求的应答。并非所有的从站会支持广播地址，S7-200Modbus从站协议库不支持广播地址。4.RW：“读写”参数。“读写”参数指定是否要读取或写入该消息。“读写”参数允许使用下列两个值：0——读，1——写。5.Addr：“地址”参数。“地址”参数是起始的Modbus地址。允许使用下列取值范围：00001至09999是离散输出(线圈);10001至19999是离散输入(触点);30001至39999是输入寄存器;40001至49999是保持寄存器其中离散输出(线圈)和保持寄存器支持读取和写入请求，而离散输入(触点)和输入寄存器仅支持读取请求。“地址”的具体值应与Modbus从站支持的地址一致MODBUS协议库的使用6.Count：“计数”参数。“计数”参数指定在该请求中读取或写入的数据元素的数目。“计数”数值是位数(对于位数据类型)和字数(对于字数据类型)。MBUS_MSG指令将读取或写入最大120个字或1920个位(240字节的数据)。“计数”的实际限值还取决于Modbus从站中的限制。MODBUS协议库的使用7.DataPtr：“DataPtr”参数是指向S7-200CPU的V存储器中与读取或写入请求相关的数据的间接地址指针（例：&VB100）。对于读取请求，DataPtr应指向用于存储从Modbus从站读取的数据的第一个CPU存储器位置。对于写入请求，DataPtr应指向要发送到Modbus从站的数据的第一个CPU存储器位置。8.Done：完成输出。完成输出在发送请求和接收应答时关闭。“完成”输出在应答完成或MBUS_MSG指令因错误而中止时打开。9.Error：“错误”输出仅当“完成”输出打开时有效。低位编号的错误代码(1到8)是由MBUS_MSG指令检测到的错误。这些错误代码通常指示与MBUS_MSG指令的输入参数有关的问题，或接收来自从站的应答时出现的问题。奇偶校验和CRC错误指示存在应答但是数据未正确接收。这通常是由电气故障(例如连接有问题或者电噪声)引起的。高位编号的错误代码(从101开始)是由Modbus从站返回的错误。这些错误指示从站不支持所请求的功能，或者所请求的地址(或数据类型或地址范围)不被Modbus从站支持。MODBUS协议库的使用西门子Modbus从站协议库是包括两条指令：MBUS_INIT指令和MBUS_SLAVE指令。MBUS_INIT指令用于启用和初始化或禁止Modbus通讯。MBUS_SLAVE指令用于为Modbus主设备发出的请求服务。MBUS_INIT指令用于启用和初始化或禁止Modbus从站通讯。在使用MBUS_SLAVE指令之前，必须正确执行MBUS_INIT指令。指令完成后立即设定“完成”位，才能继续执行下一条指令。MODBUS协议库的使用1.EN：指令使能位。2.Mode：模式选择，启动/停止Modbus从站通信。Mode参数允许使用以下两个数值：1——启动，0——停止。3.Address：从站地址，MODBUS从站地址，取值1~247。4.Baud：波特率，可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。5.Parity：奇偶校验，0=无校验；1=奇校验；2=偶校验。6.Delay：延时，附加字符间延时，缺省值为0。7.MaxIQ：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。MODBUS协议库的使用8.MaxAI：最大AI字数，参与通信的最大AI通道数，可为16或32。0用于CPU221、16用于CPU222、32用于CPU224、224XP、226。9.MaxHold：设定供Modbus地址4xxxx使用的V存储器中的字保持寄存器数目。10.HoldStart：保持寄存器区起始地址，以&VBx指定（间接寻址方式）。11.Done：初始化完成标志，成功初始化后置1。12.Error：初始化错误代码。MODBUS协议库的使用MBUS_SLAVE指令被用于为Modbus主设备发出的请求服务，并且必须在每次扫描时执行，以便允许该指令检查和回答Modbus请求。MBUS_SLAVE指令无输入参数，在每次扫描且EN输入开启时执行。1.EN：指令使能位。2.Done：Modbus执行通信中时置1，无MODBUS通信活动时为0。3.Error：错误代码。MODBUS协议库的使用利用指令库编程前首先应为其分配存储区，否则软件编译时会报错。具体方法如下：1.执行Step7-Micro/Win菜单命令“文件”“库存储区”，打开“库存储区分配”对话框。2.在“库存储区分配”对话框中输入库存储区（V存储区）的起始地址，注意避免该地址和程序中已经采用或准备采用的其它地址重合。3.点击“建议地址”按钮，系统将自动计算存储区的截止地址。然后确定即可。MODBUS协议库的使用设置PLC通讯端口：在同一个通信网络中，主站的读取和写入都是对某个站进行操作，因此需要对每个不同的通信站点一个站地址（同一通信网络中的各站点站地址不能相同），用于区分对不同站点的操作（具体的仪表有不同的设置方法）。1.打开设置界面：点击系统块→通讯端口；2.选择通信端口：端口0和端口1对应实际硬件接口的Prot0和Prot1，同时与你所使用的ModubusRTU通信的库指令有关（ModbusRTU主站库包涵两个，分别对应Prot0和Prot1）；3.设置通讯参数：地址和波特率应同程序保持一致；两台PLC之间的MODBUSRTU通讯将两台S7-200224XP设为Modbus主站和从站，主站的站地址为2、从站的站地址为3，通讯波特率为9600，校验方式为无校验。主站的IB0控制从站的QB0；从站的IB0控制主站的QB0。将主站从（DataPtr）IB0开始的（Count）8个位写入（RW=1）3号从站（Slave）的（Addr=00001）从Q0.0到Q0.7的八个位将(Slave=3)3号从站从（Addr=10001）I0.0到I0.7的（Count=8）的八个位读入主站从QB0开始的八个位。西门子PLC与台达变频器之间的MODBUSRTU通讯