S7-200 SMART CPU 本體集成通信口(Port 0)、可選信號板(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,因此可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)數據電臺等慢速通信設備傳輸。
詳情請參考《 S7-200 SMART PLC系統手冊》之相關(guān)章節。
要實(shí)現Modbus RTU通信,需要使用STEP 7-Micro/WIN SMART Instruction Library(指令庫)。Modbus RTU功能是通過(guò)指令庫中預先編好的程序功能塊實(shí)現的。
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 信號板。
調用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library(指令庫)需要分配庫指令數據區(Library Memory)。庫指令數據區是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。
如果在編程時(shí)不分配庫指令數據區,編譯時(shí)會(huì )產(chǎn)生許多相同的錯誤。
操作步驟:
1)在指令樹(shù)的Project(項目)中,以鼠標右鍵單擊Program Block(程序塊),在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖3所示:
注意:由子程序參數HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區,是在S7-200 SMART CPU的V數據存儲區中分配,此數據區不能和庫指令數據區有任何重疊,否則在運行時(shí)會(huì )產(chǎn)生錯誤,不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區按“字”尋址,即MaxHold規定的是VW而不是VB的個(gè)數。
在圖2的例子中,規定了 Modbus 保持寄存器區從 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)為單位,實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區占用了VB1000~VB2999共2000個(gè)字節。因此分配庫指令保留數據區時(shí)至少要避開(kāi) VB1000~VB2999 區間。注意:你選用的CPU的V存儲區大??!CPU型號不同V數據存儲區大小不同。應根據需要選擇Modbus保持寄存器區域的大小。
包含 Modbus RTU 從站指令庫的項目編譯、下載到CPU中后,在編程計算機(PG/PC)上運行一些 Modbus 測試軟件可以檢驗S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常,這對查找故障點(diǎn)很有用。測試軟件通過(guò)計算機串口(RS-232)和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要,須將PC/PPI電纜設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 的地址對應
Modbus地址總是以00001、30004之類(lèi)的形式出現。S7-200 SMART CPU內部的數據存儲區與Modbus的0、1、3、4共4類(lèi)地址的對應關(guān)系如下:
表1. Modbus地址對應表Modbus地址 | S7-200 SMART 數據區 |
---|---|
00001 ~ 00256 | Q0.0 ~ Q31.7 |
10001 ~ 10256 | I0.0 ~ I31.7 |
30001 ~ 30056 | AIW0 ~ AIW110 |
40001 ~ 4xxxx | T ~ T + 2 * (xxxx -1) |
其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區起始地址,即 HoldStart。
如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲區地址,推算Modbus地址的公式如下:
Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數
Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪(fǎng)問(wèn)使用此指令庫的主站必須遵循這個(gè)指令庫的要求。
表 2. Modbus RTU 從站功能碼
功能碼 | 主站使用相應功能碼作用于此從站的效用 |
---|---|
1 | 讀取單個(gè)/多個(gè)線(xiàn)圈(離散量輸出點(diǎn))狀態(tài)。 功能 1 返回任意個(gè)數輸出點(diǎn)(Q)的 ON/OFF 狀態(tài)。 |
2 | 讀取單個(gè)/多個(gè)觸點(diǎn)(離散量輸入點(diǎn))狀態(tài)。 功能 2 返回任意個(gè)數輸入點(diǎn)(I)的 ON/OFF 狀態(tài)。 |
3 | 讀取單個(gè)/多個(gè)保持寄存器。功能 3 返回 V 存儲區的內容。在 Modbus 協(xié)議下保持寄存器都是“字”值,在一次請求中可以讀取最多 120 個(gè)字的數據。 |
4 | 讀取單個(gè)/多個(gè)輸入寄存器。功能 4 返回 S7-200 SMART CPU 的模擬量數據值。 |
5 | 寫(xiě)單個(gè)線(xiàn)圈(離散量輸出點(diǎn))。功能 5 用于將離散量輸出點(diǎn)設置為指定的值。這個(gè)點(diǎn)不是被強制的,用戶(hù)程序可以覆蓋 Modbus 通信請求寫(xiě)入的值。 |
6 | 寫(xiě)單個(gè)保持寄存器。功能 6 寫(xiě)一個(gè)值到 S7-200 SMART 的 V 存儲區的保持寄存器中。 |
15 | 寫(xiě)多個(gè)線(xiàn)圈(離散量輸出點(diǎn))。功能 15 把多個(gè)離散量輸出點(diǎn)的值寫(xiě)到 S7-200 SMART CPU 的輸出映像寄存器(Q 區)。輸出點(diǎn)的地址必須以字節邊界起始(如 Q0.0 或 Q2.0),并且輸出點(diǎn)的數目必須是 8 的整數倍。這是此 Modbus RTU 從站指令庫的限制。些點(diǎn)不是被強制的,用戶(hù)程序可以覆蓋 Modbus 通信請求寫(xiě)入的值。 |
16 | 些多個(gè)保持寄存器。功能 16 寫(xiě)多個(gè)值到 S7-200 SMART CPU 的 V 存儲區的保持寄存器中。在一次請求中可以寫(xiě)最多 120 個(gè)字的數據。 |
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。
注意:此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負任何責任。使用該軟件的風(fēng)險完全由用戶(hù)自行承擔。由于它是免費的,所以不提供任何擔保,錯誤糾正和熱線(xiàn)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)。
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