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CPU 本體集成通信口（Port 0）、可選信號(hào)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(hào)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(xiàn)，因此可以通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)電臺(tái)等慢速通信設(shè)備傳輸。

 詳情請(qǐng)參考《 S7-200 SMART PLC系統(tǒng)手冊(cè)》之相關(guān)章節(jié)。

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

基本步驟：

1. 檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫(kù)（圖1），庫(kù)中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。
   
   圖1. 指令樹(shù)中的庫(kù)指令
   
2. 編程時(shí)使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化，使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE，并指定相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明，可在子程序的局部變量表中找到；
   
   圖2. 調(diào)用Modbus RTU通信指令庫(kù)
   圖中參數(shù)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(yàn)：0=無(wú)校驗(yàn)；1=奇校驗(yàn)；2=偶校驗(yàn)
   5. 端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號(hào)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(shù)，S7-200 SMART 的I/O映像區(qū)為256/256(但目前只能最多連接4個(gè)擴(kuò)展模塊，因此目前最多I/O點(diǎn)數(shù)為188/188)
   8. 最大AI字?jǐn)?shù)：參與通信的最大AI通道數(shù)，最多56個(gè)
   9. 最大保持寄存器區(qū)：參與通信的V存儲(chǔ)區(qū)字（VW）
   10. 保持寄存器區(qū)起始地址：以&VBx指定（間接尋址方式）
   11. 初始化完成標(biāo)志：成功初始化后置1
   12. 初始化錯(cuò)誤代碼
   13. Modbus執(zhí)行：通信中時(shí)置1，無(wú) Modbus 通信活動(dòng)時(shí)為 0。
   14. 錯(cuò)誤代碼：0=無(wú)錯(cuò)誤
       
       
3. 在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）
   Modbus Slave 指令庫(kù)需要一個(gè)781個(gè)字節(jié)的全局 V 存儲(chǔ)區(qū)。

   調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令庫(kù)）需要分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫(kù)的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲(chǔ)空間。

   如果在編程時(shí)不分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多相同的錯(cuò)誤。

   操作步驟：

   1）在指令樹(shù)的Project（項(xiàng)目）中，以鼠標(biāo)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(kù)存儲(chǔ)器” 按鈕
   2）在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，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(chǔ)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(cè)試。

 注意：由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區(qū)，是在S7-200 SMART CPU的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中分配，此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊，否則在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按“字”尋址，即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個(gè)數(shù)。
在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)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(jié)）為單位，實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB1000～VB2999共2000個(gè)字節(jié)。因此分配庫(kù)指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)至少要避開(kāi) VB1000～VB2999 區(qū)間。

 注意：你選用的CPU的V存儲(chǔ)區(qū)大?。PU型號(hào)不同V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。

 包含 Modbus RTU 從站指令庫(kù)的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后，在編程計(jì)算機(jī)（PG/PC）上運(yùn)行一些 Modbus 測(cè)試軟件可以檢驗(yàn)S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常，這對(duì)查找故障點(diǎn)很有用。測(cè)試軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設(shè)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(duì)應(yīng)

Modbus地址總是以00001、30004之類(lèi)的形式出現(xiàn)。S7-200 SMART CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類(lèi)地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

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

如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲(chǔ)區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)

Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持的 Modbus 功能碼

Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持特定的 Modbus 功能。訪問(wèn)使用此指令庫(kù)的主站必須遵循這個(gè)指令庫(kù)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(shè)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(xiàn)。

 Modbus RTU 從站指令庫(kù)應(yīng)用例程

 注意：此指令庫(kù)/程序的作者和擁有者對(duì)于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)完全由用戶(hù)自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯(cuò)誤糾正和熱線支持，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)。