西門子S7-200 Modbus例程-儀器網(wǎng) =Addr-40001+Count=40002-40001+1=2(38KB)Fig.04關(guān)于STEP7Micro/WINMOBDUS庫(kù)的更多信息可以參看S7-200系統(tǒng)手冊(cè)(EntryID1109582)和STEP7Micro/WIN幫助。如何在STEP7Micro/WIN中找到ModbusRTU協(xié)議和USS協(xié)議操作庫(kù)？說(shuō)明：在STEP7Micro/WIN中，ModbusRTU協(xié)議和USS協(xié)議操作庫(kù)位于操作樹(shù)的“庫(kù)"文件夾中。MODBUS函數(shù)庫(kù)要求STEP7Micro/WIN為V3.2或更高版本。(24KB)圖1：添加函數(shù)庫(kù)這些庫(kù)是附加函數(shù)庫(kù)，并非組態(tài)軟件STEP7Micro/WIN的組成部分。您如果需要使用ModbusRTU協(xié)議，必須購(gòu)買“SIMATICSTEP7Micro/WINADDON:FunctionLibraryV1.1(USS+MODBUS)forSTEP7Micro/WIN32"軟件。這個(gè)可選附加函數(shù)庫(kù)的訂貨號(hào)是6ES7830-2BC00-0YX0。安裝順序：先安裝“STEP7Micro/WIN32ToolboxV1.0"(包括庫(kù))，然后安裝“STEP7Micro/WIN"。注意：這個(gè)函數(shù)庫(kù)包含可以在STEP7Micro/WINV3.2中使用的ModbusRTU協(xié)議庫(kù)和USS協(xié)議庫(kù)。如果您安裝了STEP7Micro/WINV4.0SP5或者更高版本，那么操作庫(kù)中就會(huì)包含下列函數(shù)：&ModbusRTUMasterV1.2對(duì)應(yīng)端口0和端口1&ModbusRTUSlaveV1.0對(duì)應(yīng)端口0&USSprotocolV2.3對(duì)應(yīng)端口0和端口11.s232/485轉(zhuǎn)換器，485與plc的PPI口的連接方式是： 3---Data＋/A 8---Data－/A2.或自己制作ModbusRTU主站指令庫(kù)西門子在Micro/WINV4.0SP5中正式推出ModbusRTU主站協(xié)議庫(kù)（西門子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令）。圖1.西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)（Micro/WINV4.0SP5）注意：1.ModbusRTU主站指令庫(kù)的功能是通過(guò)在用戶程序中調(diào)用預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的，該庫(kù)對(duì)Port0和Port1有效。該指令庫(kù)將設(shè)置通信口工作在自由口模式下。2.ModbusRTU主站指令庫(kù)使用了一些用戶中斷功能，編其他程序時(shí)不能在用戶程序中禁止中斷。3.ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本有要求。CPU的版本必須為2.00或者2.01（即訂貨號(hào)為6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200CPU不支持。使用ModbusRTU主站指令庫(kù)，可以讀寫ModbusRTU從站的數(shù)字量、模擬量I/O以及保持寄存器。要使用ModbusRTU主站指令庫(kù)，須遵循下列步驟：ModbusRTU主站功能編程1.調(diào)用ModbusRTU主站初始化和控制子程序使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的初始化，并啟動(dòng)其功能控制：用SM0.0調(diào)用ModbusRTU主站初始化與控制子程序各參數(shù)意義如下:a.EN使能：必須保證每一掃描周期都被使能（使用SM0.0）b.Mode模式：為1時(shí)，使能Modbus協(xié)議功能；為0時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng)PPI協(xié)議c.Baud波特率：支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。d.Parity校驗(yàn)：校驗(yàn)方式選擇0＝無(wú)校驗(yàn)1＝奇較驗(yàn)2＝偶較驗(yàn)e.Timeout超時(shí)：主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為1000毫秒（1秒），允許設(shè)置的范圍為1-32767。注意：這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。f.Done完成位：初始化完成，此位會(huì)自動(dòng)置1。可以用該位啟動(dòng)MBUS_MSG讀寫操作（見(jiàn)例程）g.Error初始化錯(cuò)誤代碼（只有在Done位為1時(shí)有效）：0＝無(wú)錯(cuò)誤1＝校驗(yàn)選擇非法2＝波特率選擇非法3＝模式選擇非法2.調(diào)用ModbusRTU主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個(gè)Modbus請(qǐng)求；調(diào)用ModbusRTU主站讀寫子程序各參數(shù)意義如下:a.EN使能：同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫功能（即MBUS_MSG）使能注意：建議每一個(gè)讀寫功能（即MBUS_MSG）都用上一個(gè)MBUS_MSG指令的Done完成位來(lái)激活，以保證所有讀寫指令循環(huán)進(jìn)行（見(jiàn)例程）。b.First讀寫請(qǐng)求位：每一個(gè)新的讀寫請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)c.Slave從站地址：可選擇的范圍1-247d.RW從站地址：0＝讀，1＝寫注意：1.開(kāi)關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能2.開(kāi)關(guān)量輸入和模擬量輸入只支持讀功能e.Addr讀寫從站的選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)地址：00001至0xxxx-開(kāi)關(guān)量輸出10001至1xxxx-開(kāi)關(guān)量輸入30001至3xxxx-模擬量輸入40001至4xxxx-保持寄存器f.Count數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)（位或字的個(gè)數(shù)）注意：Modbus主站可讀/寫的最大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字（是指每一個(gè)MBUS_MSG指令）g.DataPtr數(shù)據(jù)指針：1.如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中2.如果是寫指令，要寫出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中h.Done完成位讀寫功能完成位i.Error錯(cuò)誤代碼：只有在Done位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效0＝無(wú)錯(cuò)誤1＝響應(yīng)校驗(yàn)錯(cuò)誤2＝未用3＝接收超時(shí)（從站無(wú)響應(yīng)）4＝請(qǐng)求參數(shù)錯(cuò)誤（slaveaddress,Modbusaddress,count,RW）5＝Modbus/自由口未使能6＝Modbus正在忙于其它請(qǐng)求7＝響應(yīng)錯(cuò)誤（響應(yīng)不是請(qǐng)求的操作）8＝響應(yīng)CRC校驗(yàn)和錯(cuò)誤-101＝從站不支持請(qǐng)求的功能102＝從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址103＝從站不支持此種數(shù)據(jù)類型104＝從站設(shè)備故障105＝從站接受了信息，但是響應(yīng)被延遲106＝從站忙，拒絕了該信息107＝從站拒絕了信息108＝從站存儲(chǔ)器奇偶錯(cuò)誤常見(jiàn)的錯(cuò)誤：?如果多個(gè)MBUS_MSG指令同時(shí)使能會(huì)造成6號(hào)錯(cuò)誤?從站delay參數(shù)設(shè)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成主站3號(hào)錯(cuò)誤?從站掉電或不運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)故障都會(huì)造成主站3號(hào)錯(cuò)誤3.在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中為庫(kù)指令分配存儲(chǔ)區(qū)（LibraryMemory）ModbusMaster指令庫(kù)需要一個(gè)284個(gè)字節(jié)的全局V存儲(chǔ)區(qū)。關(guān)于ModbusRTU主站協(xié)議庫(kù)的補(bǔ)充說(shuō)明此為西門子正式推出的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令說(shuō)明資料。在ModbusRTUMaster協(xié)議和PPI協(xié)議之間切換：ModbusRTUMaster協(xié)議指令庫(kù)使通信口工作在自由口模式下，此時(shí)不能與Micro/WIN軟件通信。要在切換回PPI協(xié)議，可以：?將MBUS_CTRL指令的Mode輸入端設(shè)置為邏輯“0"?將CPU的允許模式選擇開(kāi)關(guān)置為STOP位置ModbusRTUMaster協(xié)議庫(kù)的執(zhí)行時(shí)間：ModbusRTUMaster協(xié)議庫(kù)的MBUS_CTRL指令不需要很長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間。MBUS_需要1.11ms用于初始化，在后續(xù)的每個(gè)掃描周期中只占用0.41ms。調(diào)用MBUS_MSG子程序會(huì)加長(zhǎng)處理時(shí)間。大部分時(shí)間都用于CRC校驗(yàn)的計(jì)算。每讀、寫一個(gè)字的數(shù)據(jù)就需要1.85ms掃描時(shí)間。數(shù)據(jù)最多的情況下（讀、寫120字的數(shù)據(jù)），掃描時(shí)間大概會(huì)擴(kuò)增加222ms。讀操作的時(shí)間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上；寫操作的時(shí)間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。Modbus地址通常Modbus地址由5位數(shù)字組成，包括起始的數(shù)據(jù)類型代號(hào)，以及后面的偏移地址。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)把標(biāo)準(zhǔn)的Modbus地址映射為所謂Modbus功能號(hào)，讀寫從站的數(shù)據(jù)。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持如下地址：?00001-09999：數(shù)字量輸出（線圈）?10001-19999：數(shù)字量輸入（觸點(diǎn)）?30001-39999：輸入數(shù)據(jù)寄存器（通常為模擬量輸入）?40001-49999：數(shù)據(jù)保持寄存器ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持的功能為了支持上述Modbus地址的讀寫，ModbusMaster協(xié)議庫(kù)需要從站支持下列功能：表1.需要從站支持的功能Modbus地址讀/寫Modbus從站須支持的功能00001-09999數(shù)字量輸出讀功能1寫功能5：寫單輸出點(diǎn)功能15：寫多輸出點(diǎn)10001-19999數(shù)字量輸入讀功能2寫－30001-39999輸入寄存器讀功能4寫－40001-49999保持寄存器讀功能3寫功能6：寫單寄存器單元功能16：寫多寄存器單元Modbus地址和S7-200存儲(chǔ)區(qū)地址的映射S7-200通過(guò)ModbusMaster和Slave協(xié)議庫(kù)通信時(shí)，Modbus地址和S7-200內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)地址的映射關(guān)系都類似。Modbus保持寄存器地址映射舉例：Modbus保持寄存器地址400011234400025678400039ABCS7-200存儲(chǔ)區(qū)字尋址VW2001234VW2025678VW2049ABCS7-200存儲(chǔ)區(qū)字節(jié)尋址VB20012VB20134VB20256VB20378VB2049AVB205BCModbus數(shù)字量地址映射舉例：位地址（0xxxx和1xxxx）數(shù)據(jù)總是以字節(jié)為單位打包讀寫。第一個(gè)字節(jié)中的最低有效位對(duì)應(yīng)Modbus地址的起始地址。如下圖所示：數(shù)字量地址映射舉例常問(wèn)問(wèn)題ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本是否有要求，為什么編譯例子程序時(shí)，會(huì)遇到4個(gè)錯(cuò)誤？ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本確實(shí)有要求，CPU的版本必須為2.00或者2.01(即訂貨號(hào)為6ES721*－***23-0BA*)，1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200CPU不支持。Modbus指令庫(kù)啟動(dòng)后，如何通過(guò)同一個(gè)通信端口進(jìn)行CPU監(jiān)控？Modbus指令庫(kù)使用的是CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用Micro/WIN的PPI編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：?加一個(gè)通信模塊（如EM277、CP243-1、EM241等）擴(kuò)展出一個(gè)編程通信口?中止自由口模式，可以將CPU上的模式開(kāi)關(guān)從RUN撥到STOP；或者保持處于RUN狀態(tài)，用程序停止指令庫(kù)的Modbus模式（參見(jiàn)指令庫(kù)應(yīng)用）如何理解Modbus地址與功能碼的區(qū)別？Modbus地址與Modbus的功能碼是兩個(gè)層次的概念。根據(jù)Modbus通信協(xié)議，Modbus數(shù)據(jù)的地址使用0xxxx、1xxxx、3xxxx和4xxxx的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用S7-200的指令庫(kù)時(shí)，Modbus數(shù)據(jù)地址與S7-200的I/O和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址間有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些設(shè)備表明它支持ModbusRTU通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何指定Modbus站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂“功能碼"，如功能1指定讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。支持Modbus協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是Modbus數(shù)據(jù)地址。Modbus地址所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種“功能"讀寫而來(lái)。功能碼是Modbus地址的底層。如果Modbus通信的一方提供的所謂Modbus協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號(hào)與Modbus地址間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如何訪問(wèn)大于9999的保持寄存器地址？通常Modbus協(xié)議的保持寄存器地址范圍在40001-49999之間。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠了。但有些Modbus從站把地址映射到保持寄存器區(qū)的地址超過(guò)9999的部分。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持超過(guò)9999的保持寄存器地址。地址范圍為400001-465536。只需在調(diào)用MBUS_MSG子程序時(shí)給Addr參數(shù)賦相應(yīng)的值即可，如416768。ModubsMaster擴(kuò)展地址模式僅支持保持寄存器區(qū)，不支持其他地址類型。"/>
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文檔簡(jiǎn)介 西門子S7-200Modbus例程參考本文介紹可以很快掌握MODBUS通訊的應(yīng)用問(wèn)題，使用下面的例程你可以在S7-200CPU之間設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)單的Modbus通訊。這個(gè)例子是關(guān)于Modbus功能碼6的(寫從站保持寄存器），也可以作為其他所支持的功能碼：1,2,3,4,5,15和16的基本參數(shù)設(shè)置步驟。要求:要使用Modbus協(xié)議必須先在STEP7Micro/Win上安裝指令庫(kù)。Modbus主站協(xié)議只支持STEP7Micro/WinV4.0SP5及其以上版本.。 1.硬件設(shè)置 2.參數(shù)匹配 3.指令庫(kù)的存儲(chǔ)地址 4.保持寄存器值得傳輸1.硬件設(shè)置例程中的Modbus通訊是在兩個(gè)S7-200CPU的0號(hào)通訊口間進(jìn)行的(最好每個(gè)CPU都有兩個(gè)通訊口)。在主站側(cè)也可以選擇相應(yīng)庫(kù)文件 MBUS_CTRL_P1 和 MBUS_MSG_P1 通過(guò)1號(hào)通訊口通信。通訊口1與Micro/WIN建立PG或PC連接，兩個(gè)CPU的通訊口0通過(guò)PPI電纜進(jìn)行連接（電纜的針腳連接為2，3，7，8）。(26KB)圖.012.參數(shù)匹配對(duì)于MODBUS通訊,主站側(cè)需要程序庫(kù) MBUS_CTRL 和 MBUS_MSG ,從站側(cè)需要程序庫(kù) MBUS_INIT and MBUS_SLAVE 。在Micro/WIN中您需要為主站和從站新建一個(gè)項(xiàng)目，程序與參數(shù)設(shè)置見(jiàn)圖.02。必須要保證主站與從站的“Baud 和 Parity 的參數(shù)設(shè)置要一致,并且程序塊 MBUS_MSG 中的 Slave 地址要與程序塊 MBUS_INIT 中的 Addr 所設(shè)置的一致(見(jiàn)圖.02)。Micro/WIN“系統(tǒng)塊 中設(shè)置的0通訊口的波特率與MODBUS協(xié)議無(wú)關(guān)( Mode = 1 )。圖.02下面的表格列出了程序塊各個(gè)參數(shù)選項(xiàng)及其意義主站MBUS_CTRL參數(shù)意義選項(xiàng)EN使能Mode協(xié)議選擇0=PPI,1=MODBUSBaud傳輸速率kbps1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200Parity校驗(yàn)選擇0=無(wú)校驗(yàn),1=奇校驗(yàn),2=偶校驗(yàn)Timeout從站的最長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間msDone“完成 標(biāo)志位Error錯(cuò)誤代碼1)表011)參看STEP7Micro/WIN幫助: MODBUS主站執(zhí)行MBUS_MSG時(shí)的錯(cuò)誤代碼MBUS_MSG 。MBUS_MSG參數(shù)意義選項(xiàng)EN使能First讀寫請(qǐng)求位Slave從站地址RW 讀 或 寫 0=讀,1=寫Addr讀寫從站的數(shù)據(jù)地址0..128=數(shù)字量輸出Q0.0..Q15.71001..10128=數(shù)字量輸入I0.0..I15.730001..30092=模擬量輸入AIW0..AIW6240001..49999=保持寄存器2Count位或字的個(gè)數(shù)(0xxxx,1xxxx)/words(3xxxx,4xxxx)DataPtrV存儲(chǔ)區(qū)起始地址指針Done 完成 標(biāo)志位Error錯(cuò)誤代碼1)表021)參看STEP7Micro/WIN幫助: MODBUS主站執(zhí)行MBUS_MSG時(shí)的錯(cuò)誤代碼MBUS_MSG 。從站MBUS_INIT參數(shù)意義選項(xiàng)EN使能Mode協(xié)議選擇0=PPI,1=MODBUSAddr從站地址Baud傳輸速率kbps1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200Parity校驗(yàn)0=無(wú)校驗(yàn),1=奇校驗(yàn),2=偶校驗(yàn)Delay超時(shí)時(shí)間msMaxIQ可使用的數(shù)字輸入輸出點(diǎn)數(shù)2)MaxAI可使用的模擬量輸入點(diǎn)數(shù)2)MaxHold保持寄存器字的最大數(shù)量2)HoldStart保持寄存器的起始地址(40001)Done完成標(biāo)志位Error錯(cuò)誤代碼3)表032)最大的地址取決于所用CPU的類型及其最大值。3)參看STEP7Micro/WIN幫助:“MODBUS從站協(xié)議的錯(cuò)誤代碼 。MBUS_SLAVE參數(shù)意義選項(xiàng)EN使能Done完成標(biāo)志位Error錯(cuò)誤代碼3)表043)參看STEP7Micro/WIN幫助:“MODBUS從站協(xié)議的錯(cuò)誤代碼 。3.庫(kù)的存儲(chǔ)地址項(xiàng)目完成后必須要在Micro/WIN中定義庫(kù)的存儲(chǔ)地址，當(dāng)定義完存儲(chǔ)區(qū)后,要保證在任何情況下不能再被其它程序所使用(主站側(cè): DataPtr + Count 從站側(cè): HoldStart + MaxHold )。圖.034.保持寄存器值的傳輸將程序下載到相應(yīng)的CPU后，可以在狀態(tài)表中給主站側(cè)的V存儲(chǔ)區(qū)賦值,然后監(jiān)視從站的變化。當(dāng)主站的I0.0使能后，VW2中的內(nèi)容就被發(fā)送到從站并寫入從站的VW2。保持寄存器值的傳輸見(jiàn)圖.04。指針 DataPtr 代表了V區(qū)被讀的起始地址。參數(shù) Count 表明了地址 Addr = 4xxxx (保持寄存器)以字為單位被讀的個(gè)數(shù)。主站中被讀取的V存儲(chǔ)區(qū)被寫入地址為 Addr = 40002 ( RW = 1 )的保持寄存器中。保持寄存器是以字為單位工作的，它與從站的V區(qū)地址對(duì)應(yīng)。指針 HoldStart 明確了與保持寄存器起始地址40001相對(duì)應(yīng)的V存儲(chǔ)區(qū)的初始地址?？梢赃@樣計(jì)算從站的V區(qū)目標(biāo)指針：2*(Addr-40001)+HoldStart=2*(40002-40001)+ VB0= VB2另外，要保證 MaxHold 定義的數(shù)據(jù)區(qū)能夠包含主站側(cè)所要寫入的數(shù)據(jù)區(qū)：MaxHold =Addr-40001+Count=40002-40001+1=2(38KB)Fig.04關(guān)于STEP7Micro/WINMOBDUS庫(kù)的更多信息可以參看S7-200系統(tǒng)手冊(cè)(EntryID1109582)和STEP7Micro/WIN幫助。如何在STEP7Micro/WIN中找到ModbusRTU協(xié)議和USS協(xié)議操作庫(kù)？說(shuō)明：在STEP7Micro/WIN中，ModbusRTU協(xié)議和USS協(xié)議操作庫(kù)位于操作樹(shù)的“庫(kù) 文件夾中。MODBUS函數(shù)庫(kù)要求STEP7Micro/WIN為V3.2或更高版本。(24KB)圖1：添加函數(shù)庫(kù)這些庫(kù)是附加函數(shù)庫(kù)，并非組態(tài)軟件STEP7Micro/WIN的組成部分。您如果需要使用ModbusRTU協(xié)議，必須購(gòu)買“SIMATICSTEP7Micro/WINADDON:FunctionLibraryV1.1(USS+MODBUS)forSTEP7Micro/WIN32 軟件。這個(gè)可選附加函數(shù)庫(kù)的訂貨號(hào)是6ES7830-2BC00-0YX0。安裝順序：先安裝“STEP7Micro/WIN32ToolboxV1.0 (包括庫(kù))，然后安裝“STEP7Micro/WIN 。注意：這個(gè)函數(shù)庫(kù)包含可以在STEP7Micro/WINV3.2中使用的ModbusRTU協(xié)議庫(kù)和USS協(xié)議庫(kù)。如果您安裝了STEP7Micro/WINV4.0SP5或者更高版本，那么操作庫(kù)中就會(huì)包含下列函數(shù)： ModbusRTUMasterV1.2對(duì)應(yīng)端口0和端口1 ModbusRTUSlaveV1.0對(duì)應(yīng)端口0 USSprotocolV2.3對(duì)應(yīng)端口0和端口11.s232/485轉(zhuǎn)換器，485與plc的PPI口的連接方式是： 3---Data＋/A 8---Data－/A2.或自己制作ModbusRTU主站指令庫(kù)西門子在Micro/WINV4.0SP5中正式推出ModbusRTU主站協(xié)議庫(kù)（西門子標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令）。圖1.西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫(kù)（Micro/WINV4.0SP5）注意：1.ModbusRTU主站指令庫(kù)的功能是通過(guò)在用戶程序中調(diào)用預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的，該庫(kù)對(duì)Port0和Port1有效。該指令庫(kù)將設(shè)置通信口工作在自由口模式下。2.ModbusRTU主站指令庫(kù)使用了一些用戶中斷功能，編其他程序時(shí)不能在用戶程序中禁止中斷。3.ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本有要求。CPU的版本必須為2.00或者2.01（即訂貨號(hào)為6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200CPU不支持。使用ModbusRTU主站指令庫(kù)，可以讀寫ModbusRTU從站的數(shù)字量、模擬量I/O以及保持寄存器。要使用ModbusRTU主站指令庫(kù)，須遵循下列步驟：ModbusRTU主站功能編程1.調(diào)用ModbusRTU主站初始化和控制子程序使用SM0.0調(diào)用MBUS_CTRL完成主站的初始化，并啟動(dòng)其功能控制：用SM0.0調(diào)用ModbusRTU主站初始化與控制子程序各參數(shù)意義如下:a.EN使能：必須保證每一掃描周期都被使能（使用SM0.0）b.Mode模式：為1時(shí)，使能Modbus協(xié)議功能；為0時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng)PPI協(xié)議c.Baud波特率：支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。d.Parity校驗(yàn)：校驗(yàn)方式選擇0＝無(wú)校驗(yàn)1＝奇較驗(yàn)2＝偶較驗(yàn)e.Timeout超時(shí)：主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為1000毫秒（1秒），允許設(shè)置的范圍為1-32767。注意：這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。f.Done完成位：初始化完成，此位會(huì)自動(dòng)置1?？梢杂迷撐粏?dòng)MBUS_MSG讀寫操作（見(jiàn)例程）g.Error初始化錯(cuò)誤代碼（只有在Done位為1時(shí)有效）：0＝無(wú)錯(cuò)誤1＝校驗(yàn)選擇非法2＝波特率選擇非法3＝模式選擇非法2.調(diào)用ModbusRTU主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個(gè)Modbus請(qǐng)求；調(diào)用ModbusRTU主站讀寫子程序各參數(shù)意義如下:a.EN使能：同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫功能（即MBUS_MSG）使能注意：建議每一個(gè)讀寫功能（即MBUS_MSG）都用上一個(gè)MBUS_MSG指令的Done完成位來(lái)激活，以保證所有讀寫指令循環(huán)進(jìn)行（見(jiàn)例程）。b.First讀寫請(qǐng)求位：每一個(gè)新的讀寫請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)c.Slave從站地址：可選擇的范圍1-247d.RW從站地址：0＝讀，1＝寫注意：1.開(kāi)關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能2.開(kāi)關(guān)量輸入和模擬量輸入只支持讀功能e.Addr讀寫從站的選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)地址：00001至0xxxx-開(kāi)關(guān)量輸出10001至1xxxx-開(kāi)關(guān)量輸入30001至3xxxx-模擬量輸入40001至4xxxx-保持寄存器f.Count數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)（位或字的個(gè)數(shù)）注意：Modbus主站可讀/寫的最大數(shù)據(jù)量為120個(gè)字（是指每一個(gè)MBUS_MSG指令）g.DataPtr數(shù)據(jù)指針：1.如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中2.如果是寫指令，要寫出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中h.Done完成位讀寫功能完成位i.Error錯(cuò)誤代碼：只有在Done位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效0＝無(wú)錯(cuò)誤1＝響應(yīng)校驗(yàn)錯(cuò)誤2＝未用3＝接收超時(shí)（從站無(wú)響應(yīng)）4＝請(qǐng)求參數(shù)錯(cuò)誤（slaveaddress,Modbusaddress,count,RW）5＝Modbus/自由口未使能6＝Modbus正在忙于其它請(qǐng)求7＝響應(yīng)錯(cuò)誤（響應(yīng)不是請(qǐng)求的操作）8＝響應(yīng)CRC校驗(yàn)和錯(cuò)誤-101＝從站不支持請(qǐng)求的功能102＝從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址103＝從站不支持此種數(shù)據(jù)類型104＝從站設(shè)備故障105＝從站接受了信息，但是響應(yīng)被延遲106＝從站忙，拒絕了該信息107＝從站拒絕了信息108＝從站存儲(chǔ)器奇偶錯(cuò)誤常見(jiàn)的錯(cuò)誤：?如果多個(gè)MBUS_MSG指令同時(shí)使能會(huì)造成6號(hào)錯(cuò)誤?從站delay參數(shù)設(shè)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成主站3號(hào)錯(cuò)誤?從站掉電或不運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)故障都會(huì)造成主站3號(hào)錯(cuò)誤3.在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中為庫(kù)指令分配存儲(chǔ)區(qū)（LibraryMemory）ModbusMaster指令庫(kù)需要一個(gè)284個(gè)字節(jié)的全局V存儲(chǔ)區(qū)。關(guān)于ModbusRTU主站協(xié)議庫(kù)的補(bǔ)充說(shuō)明此為西門子正式推出的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)指令說(shuō)明資料。在ModbusRTUMaster協(xié)議和PPI協(xié)議之間切換：ModbusRTUMaster協(xié)議指令庫(kù)使通信口工作在自由口模式下，此時(shí)不能與Micro/WIN軟件通信。要在切換回PPI協(xié)議，可以：?將MBUS_CTRL指令的Mode輸入端設(shè)置為邏輯“0 ?將CPU的允許模式選擇開(kāi)關(guān)置為STOP位置ModbusRTUMaster協(xié)議庫(kù)的執(zhí)行時(shí)間：ModbusRTUMaster協(xié)議庫(kù)的MBUS_CTRL指令不需要很長(zhǎng)的執(zhí)行時(shí)間。MBUS_需要1.11ms用于初始化，在后續(xù)的每個(gè)掃描周期中只占用0.41ms。調(diào)用MBUS_MSG子程序會(huì)加長(zhǎng)處理時(shí)間。大部分時(shí)間都用于CRC校驗(yàn)的計(jì)算。每讀、寫一個(gè)字的數(shù)據(jù)就需要1.85ms掃描時(shí)間。數(shù)據(jù)最多的情況下（讀、寫120字的數(shù)據(jù)），掃描時(shí)間大概會(huì)擴(kuò)增加222ms。讀操作的時(shí)間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上；寫操作的時(shí)間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。Modbus地址通常Modbus地址由5位數(shù)字組成，包括起始的數(shù)據(jù)類型代號(hào)，以及后面的偏移地址。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)把標(biāo)準(zhǔn)的Modbus地址映射為所謂Modbus功能號(hào)，讀寫從站的數(shù)據(jù)。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持如下地址：?00001-09999：數(shù)字量輸出（線圈）?10001-19999：數(shù)字量輸入（觸點(diǎn)）?30001-39999：輸入數(shù)據(jù)寄存器（通常為模擬量輸入）?40001-49999：數(shù)據(jù)保持寄存器ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持的功能為了支持上述Modbus地址的讀寫，ModbusMaster協(xié)議庫(kù)需要從站支持下列功能：表1.需要從站支持的功能Modbus地址讀/寫Modbus從站須支持的功能00001-09999數(shù)字量輸出讀功能1寫功能5：寫單輸出點(diǎn)功能15：寫多輸出點(diǎn)10001-19999數(shù)字量輸入讀功能2寫－30001-39999輸入寄存器讀功能4寫－40001-49999保持寄存器讀功能3寫功能6：寫單寄存器單元功能16：寫多寄存器單元Modbus地址和S7-200存儲(chǔ)區(qū)地址的映射S7-200通過(guò)ModbusMaster和Slave協(xié)議庫(kù)通信時(shí)，Modbus地址和S7-200內(nèi)存儲(chǔ)區(qū)地址的映射關(guān)系都類似。Modbus保持寄存器地址映射舉例：Modbus保持寄存器地址400011234400025678400039ABCS7-200存儲(chǔ)區(qū)字尋址VW2001234VW2025678VW2049ABCS7-200存儲(chǔ)區(qū)字節(jié)尋址VB20012VB20134VB20256VB20378VB2049AVB205BCModbus數(shù)字量地址映射舉例：位地址（0xxxx和1xxxx）數(shù)據(jù)總是以字節(jié)為單位打包讀寫。第一個(gè)字節(jié)中的最低有效位對(duì)應(yīng)Modbus地址的起始地址。如下圖所示：數(shù)字量地址映射舉例常問(wèn)問(wèn)題ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本是否有要求，為什么編譯例子程序時(shí)，會(huì)遇到4個(gè)錯(cuò)誤？ModbusRTU主站庫(kù)對(duì)CPU的版本確實(shí)有要求，CPU的版本必須為2.00或者2.01(即訂貨號(hào)為6ES721*－***23-0BA*)，1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200CPU不支持。Modbus指令庫(kù)啟動(dòng)后，如何通過(guò)同一個(gè)通信端口進(jìn)行CPU監(jiān)控？Modbus指令庫(kù)使用的是CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用Micro/WIN的PPI編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：?加一個(gè)通信模塊（如EM277、CP243-1、EM241等）擴(kuò)展出一個(gè)編程通信口?中止自由口模式，可以將CPU上的模式開(kāi)關(guān)從RUN撥到STOP；或者保持處于RUN狀態(tài)，用程序停止指令庫(kù)的Modbus模式（參見(jiàn)指令庫(kù)應(yīng)用）如何理解Modbus地址與功能碼的區(qū)別？Modbus地址與Modbus的功能碼是兩個(gè)層次的概念。根據(jù)Modbus通信協(xié)議，Modbus數(shù)據(jù)的地址使用0xxxx、1xxxx、3xxxx和4xxxx的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用S7-200的指令庫(kù)時(shí)，Modbus數(shù)據(jù)地址與S7-200的I/O和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)地址間有特定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。有些設(shè)備表明它支持ModbusRTU通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何指定Modbus站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長(zhǎng)度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂“功能碼 ，如功能1指定讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。支持Modbus協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是Modbus數(shù)據(jù)地址。Modbus地址所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，是通過(guò)各種“功能 讀寫而來(lái)。功能碼是Modbus地址的底層。如果Modbus通信的一方提供的所謂Modbus協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號(hào)與Modbus地址間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如何訪問(wèn)大于9999的保持寄存器地址？通常Modbus協(xié)議的保持寄存器地址范圍在40001-49999之間。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)夠了。但有些Modbus從站把地址映射到保持寄存器區(qū)的地址超過(guò)9999的部分。ModbusMaster協(xié)議庫(kù)支持超過(guò)9999的保持寄存器地址。地址范圍為400001-465536。只需在調(diào)用MBUS_MSG子程序時(shí)給Addr參數(shù)賦相應(yīng)的值即可，如416768。ModubsMaster擴(kuò)展地址模式僅支持保持寄存器區(qū)，不支持其他地址類型。
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