S7200的MODBUS详细应用示例.doc

修订历史记录修订历史记录 日期日期版本版本说明（修改、补充、删说明（修改、补充、删 除）除） 作者作者审核审核 第一版（已完）研发部孙宝东研发部王振岳 5.13 库存储区补充说明 （36 页） 注释：注释：红色字体为注意点；红色字体为注意点；蓝色为修改补充；蓝色为修改补充；紫色为问题总结；紫色为问题总结；茶色为暂时删除；茶色为暂时删除；绿色为住宿绿色为住宿。 目目 录录 前言前言.4 第一章第一章 使用使用 ModbusModbus 协议库协议库.6 前言.6 1.使用 Modbus 主设备协议的要求.6 2.使用 Modbus 从站设备协议的要求 .7 3.Modbus 主设备协议的初始化和执行时间 .7 4.Modbus 从站协议的初始化和执行时间 .8 5.Modbus 主设备寻址 .8 6.Modbus 从站寻址.8 7.Modbus 主设备 MBUS_MSG 执行错误代码 .10 8.Modbus 从站协议执行错误代码.1 11 9.Modbus 主设备高级用户信息.1111 第二章第二章 使用使用 ModbusModbus 主设备指令主设备指令.1414 前言.1414 1.MBUS_CTRL 指令(初始化主设备) .15 2.MBUS_MSG 指令.16 第三章第三章 使用使用 ModbusModbus 从站指令从站指令.22 前言.2222 1.MBUS_INIT 指令(初始化从站) .23 2.MBUS_SLAVE 指令 .26 3.常见问题.26 第四章第四章 下载与通讯测试下载与通讯测试.28 1.编译、下载.28 2.通讯.31 附表附表 主从站指令配置表主从站指令配置表.3737 S7200S7200 ModbusModbus 主从协议主从协议 版本（09 年初稿版） 制作：研发部 前言：前言： Modbus 从站协议指令可以配置 S7-200，将其用作 Modbus RTU 从站，与 Modbus 主设 备通讯。 Modbus 主设备协议指令可以配置 S7-200，将其用作 Modbus RTU 主设备，与一个或多 个 Modbus 从站通讯。 Modbus 指令安装在 STEP 7 Micro/WIN 指令树的协议库文件夹中。有了这些新指令， 您可以将 S7-200 用作 Modbus 设备。当您在程序中加入 Modbus 指令时，会在项目中自动 增加一个或多个相关子程序。 Modbus 主设备协议库有两个版本。一个版本使用 CPU 的端口 0，另一个则使用 CPU 的 端口 1。端口 1 协议库的 POU 名中带有_P1(MBUS_CTRL_P1)，表示 POU 使用 CPU 上的端口 1。在其它方面，这两个 Modbus 主设备协议库完全一致。 Modbus 从站协议库仅支持端口 0 通讯。 在 STEP 7 Micro/WIN 中，Modbus RTU 协议和 USS 协议操作库位于操作树的“库” 文件夹中。MODBUS 函数库要求 STEP 7 Micro/WIN 为 V3.2 或更高版本。 图 1： 添加函数库 第一章第一章 使用使用 ModbusModbus 协议库协议库 前言：前言：这些库是附加函数库，并非组态软件 STEP 7 Micro/WIN 的组成部分。 您如果需要使用 Modbus RTU 协议，必须先安装“STEP 7 Micro/WIN 32 Toolbox V1.0” (包括库)，然后安装运行“STEP 7 Micro/WIN”。就会出现如图 1 的库。 注意：注意： 这个函数库包含可以在 STEP 7 Micro/WIN V3.2 中使用的 Modbus RTU 协议库和 USS 协 议库。 如果您安装了 STEP 7 Micro/WIN V4.0 SP5 或者更高版本，那么操作库中就会包含下列函 数： Modbus RTU Master V1.2 对应端口 0 和端口 1 Modbus RTU Slave V1.0 对应端口 0 USS protocol V2.3 对应端口 0 和端口 1 下面我对 Modbus RTU 各指令功能与使用方法分别加以讲解： 1. 使用使用 Modbus 主设备协议的要求主设备协议的要求 Modbus 主设备协议指令使用下列 S7-200 资源： 初始化 Modbus 主设备协议可以为 Modbus 主设备协议通讯指定专用 CPU 端口。当 CPU 端口被用于 Modbus 主设备协议通讯时，就无法用于任何其它用途，包括与 STEP 7-Micro/WIN 通讯。MBUS_CTRL 指令控制将端口 0 分配给 Modbus 协议或 PPI，Mode 为 1 时分配给 Modbus 协议，为 0 是分配给 PPI。将 S7-200 上的模式开关设为 “STOP”，端口零也会被复位为 PPI 协议模式。 MBUS_CTRL_P1 指令(来自端口 1 协议库)控制将端口 1 分配给 Modbus 主设备协议或 PPI。 Modbus 主设备协议指令影响与 CPU 通讯端口中自由端口通讯相关的所有 SM 位置。 Modbus 主设备协议指令使用 3 个子程序和 1 个中断例程。 Modbus 主设备协议指令要求两个 Modbus 主设备指令和支持例程有 1620 个字节的程 序空间。 Modbus 主设备协议指令的变量要求 284 个字节的 V 存储器程序块。该程序块的起始 地址由用户指定，专门保留用于 Modbus 变量。 S7-200 CPU 必须是固化程序修订版 2.00 或最好支持 Modbus 主设备协议库(CPU MLFB 21x-2xx23-0XB0)。 Modbus 主设备协议库为某些功能使用用户中断。用户中断不能被用户程序禁用。 提示提示：欲将 CPU 通讯端口操作更换回 PPI 以便与 STEP 7-Micro/WIN 通讯，将 MBUS_CTRL 指令的模式参数设置为零(0)。您还可以将 S7-200 上的模式开关设置到 STOP 模式位置。这些方法中的任一个将设置 CPU 通讯端口与 STEP 7-Micro/WIN 通讯。 2. 使用使用 Modbus 从站协议的要求从站协议的要求 Modbus 从站协议指令使用下列 S7-200 资源： 初始化 Modbus 从站协议为 Modbus 从站协议通讯指定端口 0。当端口 0 被用于 Modbus 从站协议通讯时，就无法用于任何其它用途，包括与 STEP 7-Micro/WIN 通讯。 MBUS_INIT 指令控制将端口 0 指定给 Modbus 从站协议或 PPI。 Modbus 从站协议指令影响与端口 0 中自由端口通讯相关的所有 SM 位置。 Modbus 从站协议指令使用 3 个子程序和 2 个中断例程。 Modbus 从站协议指令要求两个 Modbus 主设备指令和支持例程有 1857 个字节的程序 空间。 Modbus 从站协议指令的变量要求 779 个字节的 V 存储器程序块。该程序块的起始地 址由用户指定，专门保留用于 Modbus 变量。一定要设置 V 存储区，不然编译时会出 现错误信息，设置过程很简单： 点击“文件”“库存储区”，出现如下画面（进行设置即可）： 提示提示：欲将端口 0 操作更换回 PPI 以便与 STEP 7-Micro/WIN 通讯，用另一条 MBUS_INIT 指令重新指定端口 0。您还可以将 S7-200 上的模式开关设为 STOP 模式。 这样会将参数复原为端口 0。 3. Modbus 主设备协议的初始化和执行时间主设备协议的初始化和执行时间 Modbus 主设备协议每次扫描都需要少量的时间来执行 MBUS_CTRL 指令。 MBUS_CTRL 初始化 Modbus 主设备(首次扫描)需要大约 1.11 毫秒的时间，以后扫描需 要大约 0.41 毫秒。 当 MBUS_MSG 子程序执行请求时，将执行扫描时间。大多数时间用于计算 Modbus CRC 的请求和应答。CRC (循环冗余检验) 确保通讯消息的完整性。对于请求和应答中的每个字，扫描时间会延长约 1.85 毫秒。 最大请求/应答(读取或写入 120 个字)使扫描时间延长约 222 毫秒。当在从站中接收应 答并至少发出请求时，主要是读取请求在延长扫描时间。当将数据发送到从站并至少 收到应答时，主要是写入请求在延长扫描时间。 4. Modbus 从站协议的初始化和执行时间从站协议的初始化和执行时间 Modbus 通讯使用 CRC (循环冗余检验)确保通讯消息的完整性。Modbus 从站协议使用 预先计算数值的表格减少处理消息的时间。该 CRC 表初始化约需 240 毫秒。初始化在 MBUS_INIT 子程序中进行，通常在进入 RUN 模式后用户程序首次扫描时执行。如果 MBUS_INIT 子程序和任何其它初始化程序要求的时间超过 500 微秒扫描监视时间，您 需要复原监视定时器，并将输出保持在启用状态(如果扩展模块要求)。输出模块监视定 时器可用向模块输出写入的方法复原。请参阅监视复原指令。 当 MBUS_SLAVE 子程序执行请求时，扫描时间会延长。由于大多数时间用于计算 Modbus CRC，对于请求中和应答中的每个字节，扫描时间会延长约 420 微秒。最大请 求/应答(读取或写入 120 个字)使扫描时间延长约 100 毫秒。 5. Modbus 主设备寻址主设备寻址 Modbus 地址通常写作包含数据类型和偏移量的 5 个字符的数值。第一个字符决定数据 类型，最后四个字符在数据类型中选择适当的数值。然后，Modbus 主设备指令将地址 映射至正确的功能，以便发送到从站。Modbus 主设备指令支持下列 Modbus 地址： 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(通常是模拟量输入) 40001 至 49999 是保持寄存器 所有 Modbus 地址均以 1 为基位，表示第一个数据值从地址 1 开始。有效地址范围将取 决于从站。不同的从站将支持不同的数据类型和地址范围。 6. Modbus 从站寻址从站寻址 Modbus 地址通常被写为包含数据类型和偏移量的 5 个字符的数值。第一个字符决定数 据类型，最后四个字符在数据类型中选择适当的数值。然后，Modbus 主设备将地址映 射至正确的功能。Modbus 从站指令支持下列地址： 00001 至 00128 是映射至 Q0.0 - Q15.7 的离散输出 10001 至 10128 是映射至 I0.0 - I15.7 的离散输入 30001 至 30032 是映射至 AIW0 至 AIW62 的模拟输入寄存器 40001 至 4xxxx 是映射至 V 存储器的保持寄存器。 所有 Modbus 地址均以 1 为基位。下表显示映射至 S7-200 地址的 Modbus 地址。 Modbus 地址 S7-200 地址 00001Q0.0 00002Q0.1 00003Q0.2 . 00127Q15.6 00128Q15.7 10001I0.0 10002I0.1 10003I0.2 . 10127I15.6 10128I15.7 30001AIW0 30002AIW2 30003AIW4 . 30032AIW62 40001Hold Start 40002HoldStart+2 40003HoldStart+4 . 4xxxxHoldStart+2 x (xxxx-1) Modbus 从站协议允许您限制 Modbus 主设备可存取的输入、输出、模拟输入和保持寄 存器(V 存储器)数量。 MBUS_INIT 指令的 MaxIQ 参数指定 Modbus 主设备允许存取的离散输入或输出(I 或 Q)的 最大数目。 MBUS_INIT 指令的 MaxAI 参数指定 Modbus 主设备允许存取的输入寄存器(AIW)的最 大数目。 MBUS_INIT 指令的 MaxHold 参数指定 Modbus 主设备允许存取的保持寄存器(V 存储 器字)的最大数目。 请参阅 MBUS_INIT 指令说明，了解有关为 Modbus 从站设定存储器限制的进一步详情。 7. Modbus 主设备主设备 MBUS_MSG 执行错误代码执行错误代码 MBUS_MSG 错误代码 说明 0无错误 1应答时奇偶校验错误：仅当使用偶校验或奇校验时才会发生。传输被干扰，可能 会收到不正确的数据。该错误通常是由电气故障(例如错误接线或者影响通讯的电噪声) 引起的。 2未使用 3接收超时：在超时时间内，没有来自从站的应答。可能有以下一些原因：与从 站的电气连接有问题、主设备和从站设置为不同的波特率/奇偶校验设置，以及错误的 从站地址。 4请求参数出错：一个或多个输入参数(从站、读写、地址或计数)被设置为非法值。 检查文档中输入参数的允许值。 5Modbus 主设备未启用：在调用 MBUS_MSG 前，每次扫描时都调用 MBUS_CTRL。 6Modbus 忙于处理另一个请求：一次只能激活一条 MBUS_MSG 指令。 7应答时出错： 收到的应答与请求不相关。这表示从站中出现了某些错误，或者错 误的从站应答了请求。 8应答时 CRC 错误： 传输被干扰，可能会收到不正确的数据。该错误通常是由电 气故障(例如错误接线或者影响通讯的电噪声)引起的。 101 从站不支持在该地址处所请求的功能：请参阅使用 Modbus 主设备指令帮助主 题中的所需 Modbus 从站功能支持表。 102 从站不支持数据地址：地址加上计数所要求的地址范围超出了从站所允许的 地址范围。 103 从站不支持数据类型：该地址类型不被从站支持。 104 从站故障 105 从站已接受消息但应答延迟：这是 MBUS_MSG 的错误，用户程序应在稍后重新 发送请求。 106 从站忙，因此拒绝消息：可以再次尝试相同的请求，以获得应答。 107 从站因未知原因而拒绝消息 108 从站存储器奇偶校验错误：从站中有错误。 8. Modbus 从站协议执行错误代码从站协议执行错误代码 错误代码 说明 0无错误 1内存范围错误 2非法波特率或奇偶校验 3非法从属地址 4非法 Modbus 参数值 5保持寄存器与 Modbus 从属符号重叠 6收到奇偶校验错误 7收到 CRC 错误 8非法功能请求/功能不受支持 9请求中的非法内存地址 10从属功能未启用 9. Modbus 主设备高级用户信息主设备高级用户信息 返回的功能与请求不匹配(错误代码 7)。 Modbus 主设备将在设置完成和错误输出参数前，重新发送请求两个附加时间。 通过查找 Modbus 主设备符号表中的符号 mModbusRetries 然后在执行 MBUS_CTRL 后 改变该值，可以更改重试次数。mModbusRetries 值是字节类型，重试范围是 0 至 255。 内部字符超时 如果应答中字符之间的时间超出了指定的时间限制，Modbus 主设备将中止来自从站的 应答。缺省时间设置为 100 毫秒，可允许 Modbus 主设备协议用于大多数有线或电话调 制解调器联网的从站。如果检测到该错误，MBUS CTRL错误参数将设置为错误代码 3。 当字符之间需要较长的时间时，可能是因为传送介质(例如电话调制解调器)或者因为从 站自身需要更多的时间。通过查找 Modbus 主设备符号表中的符号 mModbusCharTimeout 然后在执行 MBUS_CTRL 后改变该值，可以延长该超时时间。mModbusCharTimeout 值是整型类型，范围是 1 至少 30000 毫秒。 单个对多个位/字写入功能 某些 Modbus 从站不支持 Modbus 功能写入单个离散输出位(Modbus 功能 5)或写入单个 保持寄存器 (Modbus 功能 6)。这些设备仅支持多个位写入(Modbus 功能 15)或多个寄存器写入 (Modbus 功能 16)。如果从站不支持单个位/字 Modbus 功能，则 MBUS_MSG 指令将返 回错误代码 101。 Modbus 主设备协议允许强制 MBUS_MSG 指令，以使用多个位/字 Modbus 功能来取代 单个的位/字 Modbus 功能。通过查找 Modbus 主设备符号表中的符号 mModbusForceMulti 然后在执 行 MBUS_CTRL 后改变该值，可以强制执行多个位/字指令。mModbusForceMulti 值是布尔数据类型， 应该设置为1 以在写入单个位/寄存器时强制使用多个位/字功能。 累加器用途 累加器(AC0、AC1、AC2, AC3)由 Modbus 主设备指令使用，并在交叉参考列表中显 示。累加器中的数值被 Modbus 主设备指令保存和恢复。当执行 Modbus 主设备指令时， 保存累加器中的所有用户数据。 保持寄存器地址大于 9999 Modbus 保持地址通常在 40001 到 49999 的范围内。该范围对大多数应用程序来说足够 了，但是某些数据映射到保持寄存器的 Modbus 从站所具有的地址超过 9999。这些设 备不适合常规的 Modbus 寻址方案。 Modbus 主设备指令支持通过可选的寻址方法对大于 9999 的保持寄存器进行寻址。 MBUS_MSG 指令允许参数地址具有附加范围以支持保持寄存器地址的扩充范围。 400001 至 465536 用于保持寄存器 例如：要访问保持寄存器 16768，MBUS_MSG 的地址参数应该设置为 416768。 扩充寻址允许访问 Modbus 协议支持的 65536 个可能地址的全部范围。该扩充寻址仅支 持保持寄存器。 第二章第二章 使用使用 ModbusModbus 主设备指令主设备指令 前言前言：欲在 S7-200 程序中使用 Modbus 主设备指令，请执行以下步骤： 1.在程序中插入 MBUS_CTRL 指令，并在每次扫描时执行 MBUS_CTRL。您可以使用 MBUS_CTRL 指令初始化或更改 Modbus 通讯参数。当您插入 MBUS_CTRL 指令时，会在 程序中自动增加几个受保护的子程序和中断例程。 2.使用协议库存储器命令，为 Modbus 主设备协议指令需要的 V 存储器指定一个起始地 址。 3.将一条或多条 MBUS_MSG 指令放入程序中。可以根据需要将尽可能多的 MBUS_MSG 指令放入程序中，但每次只能激活这些指令中的一条。 4.连接 S7-200 CPU 上的端口 0 (或对端口 1 协议库是端口 1)和 Modbus 从站之间的通讯 电缆。 当心当心：带有不同参考电位的互连装置会引起互连电缆中出现意外电流。这些意外电流会引 起通讯错误或损坏装置。确保所有用通讯电缆连接的设备共享一个共用电路参考或单独隔 离，以防不需要的电流通过。 Modbus 主设备指令使用如下显示的 Modbus 功能读取或写入特定的 Modbus 地址。Modbus 从站必须支持所需的 Modbus 功能才能读取或写入特定的 Modbus 地址。 所需的 Modbus 从站功能支 持 Modbus 地址 读取或写入所需的 Modbus 从站功能 00001 09999 离散输出读取 写入 功能 1 功能 5 用于单个输出点 功能 15 用于多个输出点 10001 19999 离散输出读取 写入 功能 2 不能 30001 39999 输入寄存器读取 写入 功能 4 不能 40001 49999 保持寄存器读取 写入 功能 3 功能 6 用于单个寄存器 功能 16 用于多个寄存器 1.MBUS_CTRL1.MBUS_CTRL 指令指令( (初始化主设备初始化主设备) ) 输入/输出操作数数据类型 模式 I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 布尔 波特 VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 双字 奇偶校验 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字节 超时 VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字 完成 I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 布尔 错误 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *L 字节 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。在每次扫描且 EN 输 入打开时执行该指令。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。 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。 波特参数将波特率设为 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600 或 115200 波特。 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 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特率作出应答。超时参数用于确定 Modbus 从站是否对请求 做出应答。超时值确定 Modbus 主设备在发送了请求的最后一个字符后，将要等待多 长时间才会有应答的第一个字符。如果在超时规定的时间内至少收到应答的一个字 符，Modbus 主设备将从 Modbus 从站接收到整个应答。 MBUS_CTRL 指令完成时，完成输出打开。 错误输出包含执行该指令的结果。下表定义了在执行 MBUS_CTRL 指令时会产生 的错误条件。 MBUS_CTRL 错误代码 说明 0 无错误 1 奇偶校验选择无效 2 波特率选择无效 3 超时选择无效 4 模式选择无效 2.MBUS_MSGMBUS_MSG 指令指令 输入/输出数据类型操作数 首次I, Q, M, S, SM, T, C, V, L (以上升沿检测元素为条件的功率 流) 布尔 从站 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字节 读写 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字节 地址 VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 双字 计数 VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 整型 DataPtr&VB 双字 完成 I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 布尔 错误 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD 字节 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。当 EN 输入和首次输入打开时，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。注释： 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。 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。 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。S7-200 Modbus 从站协议库不支持广播地址。 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。 离散输出 (线圈)和保持寄存器支持读取和写入请求。离散输入(触点)和输入寄存器仅支持读取 请求。 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 地 址的指定取值范围基于 Modbus 从站支持的地址。 计数参数指定在该请求中读取或写入的数据元素的数目。计数值是位数(对于 位数据类型)和字数(对于字数据类型)。 地址 0 xxxx -计数是要读取或写入的位数。 地址 1xxxx -计数是要读取的位数。 地址 3xxxx -计数是要读取的输入寄存器的字数。 地址 4xxxx -计数是要读取或写入的保持寄存器的字数。 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 的实际限值将取决于 Modbus 从站中的限制。 DataPtr参数是指向 S7-200 CPU 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。对于读取请求，DataPtr 应该指向用于存储从 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 应该指向要发送到 Modbus 从站的 数据的第一个 CPU 存储器位置。 DataPtr 值作为间接地址指针传递到 MBUS_MSG。例如，如果要写入 Modbus 从站的数据从 S7-200 CPU 中的地址 VW200 开始， 则 DataPtr 的数值将会是&VB200 (VB200 的地址)。指针必须始终是 VB 类型，即使它们 指向字数据。 保持寄存器(地址 4xxxx)和输入寄存器(地址 3xxxx)的值是字(2 个字 节或 16 位)。S7-200 CPU 字的格式与 Modbus 寄存器相同。低位编号的 V 存储器地址是 寄存器的最高有效字节。高位编号的 V 存储器地址是寄存器的最低有效字节。下表显 示了 S7-200 字节和字寻址如何与 Modbus 寄存器格式相对应。 S7-200 CPU 存储器字节地址S7-200 CPU 存储器字地址Modbus 保持寄存器地址 地址十六进制数据地址十六进制数 据 地址十六进制数 据 VB20012VW20012 34400112 34 VB20134 VB20256VW20256 78400256 78 VB20378 VB2049AVW2049A BC40039A BC VB205BC 位数据(地址 0 xxxx 和 1xxxx)区域作为压缩字节被读取和写入，也就是说，每个数 据字节内压缩 8 位。第一个数据字节的最低有效位是寻址的位号(参数地址)。如果仅 写入单个的位，则该位必须处于指向 DataPtr 的字节的最低有效位字节。压缩字节的格 式(显示离散输入地址) Vx.7-Vx.0 1000810007100061000510004100031000210001 对于未在偶数字节边界上开始的位数据地址，与起始地址相关的位必须处于字节 的最低有效位。参见如下在 Modbus 地址 10004 处开始的 3 位压缩字节格式实例。压缩 字节的格式(在地址 10004 处开始的离散输入) 当写入到离散输出数据类型(线圈)时，用户必须在数据通过 DataPtr 传递到 MBUS_MSG 指令之前，将压缩字节内的位放置到正确的位位置中。 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。 错误输出仅当完成输出打开时有效。请参阅 Modbus 主设备 MBUS_MSG 执行错 误通过 MBUS_MSG 指令返回。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。 程序举例 该实例程序显示了在每次输入 I0.0 打开时，如何使用 Modbus 主设备指令将 4 个 保持寄存器写入 Modbus 从站然后再从中读取。S7-200 CPU 将把自 VW100 开始的 4 个字 写入 Modbus 从站。数据将写入从站中自地址 40001 开始的 4 个保持寄存器。S7-200 CPU 于是将从 Modbus 从站读取 4 个保持寄存器。数据将来自保持寄存器 40010 40013，并放置到 S7-200 CPU 的 V 存储器中自 VW200 开始的地址。实例程序数据传送 如果从 MBUS_MSG 指令返回一个错误，则程序将打开输出 Q0.1 和 Q0.2。 通过每次扫描时调用 MBUS_CTRL 来初始化和监视 Modbus 主设备。 Modbus 主设备设置为 9600 波特，无奇偶校验。从站允许 1000 毫秒(1 秒)的应答 时间。 在首次扫描时，重设用于两条 MBUS_MSG 指令的启用标记(M2.0 和 M2.1)。 当 I0.0 从关闭切换到打开时，为第一条 MBUS_MSG 指令(M2.0)设置启用标记。 当第一个启用标记(M2.0)打开时，调用 MBUS_MSG 指令。首次参数必须仅为启用 指令时的首次扫描而设置。 该指令将 4 个保持寄存器写入(RW = 1)从站 2。要写入的数据取自 CPU 中的 VB100-VB107 (4 个字)并写入 Modbus 从站中的地址 40001 -40004。 当第一条 MBUS_MSG 指令完成后(完成从 0 变为 1)，清除对第一条 MBUS_MSG 指令 的启用，并为第二条 MBUS_MSG 指令设定启用。 如果错误(MB1)不为零，则设置 Q0.1 以显示错误。 当第二个启用标记(M2.1)打开时，调用第二条 MBUS_MSG 指令。首次参数必须仅 为启用指令时的首次扫描而设置。 该指令从从站 2 读取(RW = 0) 4 个保持寄存器。数据从 Modbus 从站的地址 40010 ?40013 读取并复制到 CPU 中的 VB200 ?VB207 (4 字)。 当第二条 MBUS_MSG 指令完成(完成从 0 变为 1)后，清除对第二条 MBUS_MSG 指令 的启用。 如果错误(MB1)不为零，则设置 Q0.2 以显示错误。 第三章第三章 使用使用 ModbusModbus 从站指令从站指令 前言：前言：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；欲在 S7-200 程序中使用 Modbus 从站指令，请执行以下步骤： 1.在程序中插入 MBUS_INIT 指令，并仅限为一次扫描执行 MBUS_INIT 指令。 您可以使用 MBUS_INIT 指令初始化或更改 Modbus 通讯参数。 当您插入 MBUS_INIT 指令时，会在程序中自动增加几个隐藏的子程序和中断例 行程序。 2.使用协议库存储器命令，为 Modbus 从站协议指令需要的 V 存储器指定一 个起始地址。 3.仅将一条 MBUS_SLAVE 指令放入程序中。每次扫描时均调用该指令，为所 有收到的请求提供服务。 4.连接 S7-200 上的端口 0 和 Modbus 主设备之间的通讯电缆。 当心当心：带有不同参考电位的互连装置会使不需要的电流从互连电缆中通 过。这些不需要的电流会引起通讯错误或损坏装置。确保所有用通讯电缆连接 的设备共享一个共用电路参考或单独隔离，以防不需要的电流通过。 累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)被 Modbus 从站指令使用，在交叉参考列表中 显示。执行之前，Modbus 从站指令累加器中的数值被保存，并在 Modbus 从站 指令完成之前还原至累加器，以确保在执行 Modbus 从站指令时累加器中的所 有用户数据被保留。 Modbus 从站协议指令支持 Modbus RTU 协议。这些指令使用 S7-200 的自由端口实用程序支 持最常用的 Modbus 功能。详情见附表 2 从站功能码与说明。 1.MBUS_INIT1.MBUS_INIT 指令指令( (初始化从站初始化从站) ) 输入/输出操作数数据类型 模式、地址、奇 偶校验 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字节 波特、 HoldStart VD, ID, QD, MD, SD, SMD, LD, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 双字 延时、 MaxIQ、MaxAI、 MaxHold VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, AC, Constant, *VD, *AC, *LD 字 字 完成 I, Q, M, S, SM, T, C, V, L 布尔 错误 VB, IB, QB, MB, SB, SMB, LB, AC, *VD, *AC, *LD 字节 MBUS_INIT 指令被用于启用和初始化或禁止 Modbus 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。在每次扫描且 EN 输入打开时执行该指令。应当在每次通讯状态改变时 执行 MBUS_INIT 指令。因此，EN 输入应当通过一个边缘检测元素用脉冲打开，或者 仅在首次扫描时执行。 模式输入数值选择通讯协议：输入数值 1 将端口 0 指定给 Modbus 协议并启用协议； 将输入数值 0 则将端口 0 指定给 PPI，并禁用 Modbus 协议。 波特参数将波特率设为 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600 或 115200。 地址参数将地址设为 1 和 247 之间(包括 1 和 247)的数值。 奇偶校验参数被设为与 Modbus 主设备奇偶校验相匹配。可接受的数值为： 0-无奇偶校验 1-奇数校验 2-偶数校验 延时参数通过将指定的毫秒数增加至标准 Modbus 信息超时的方法延长标准 Modbus 信息结束超时条件。该参数的典型数值在有线网络上应为 0。如果您在使用带有纠错功 能的调制解调器，将延时设为 50 至 100 毫秒的数值。如果您在使用扩展频谱无线电， 将延时设为 10 至 100 毫秒的数值。延时数值可以是 0 至 32767 毫秒。 MaxIQ 参数将供 Modbus 地址 0 xxxx 和 1xxxx 使用的 I 和 Q 点数设为 0 至 128 之间的 数值。数值 0 禁止所有向输入和输出的读取。建议使用的 MaxIQ 数值是 128，该数值 可在 S7-200 中存取所有的 I 和 Q 点。 MaxAI 参数将供 Modbus 地址 3xxxx 使用的字输入(AI)寄存器数目设为 0 至 32 之间的 数值。数值 0 禁止模拟输入的读数。建议使用的 MaxAI 数值如下，这些数值可允许存 取所有的 S7-200 模拟输入： 0 用于 CPU 221 16 用于 CPU 222 32 用于 CPU 224、224XP、226 和 226XM MaxHold 参数设定供 Modbus 地址 4xxxx 使用的 V 存储器中的字保持寄存器数目。例 如，为了允许主设备存取 2000 个字节的 V 存储器，将 MaxHold 设为 1000 个字的数值 (保持寄存器)。 HoldStart 参数是 V 存储器中保持寄存器的起始地址。该数值一般被设为 VB0，因此 HoldStart 参数被设为&VB0 (VB0 地址)。其它 V 存储器地址可指定为保持寄存器的起 始地址，以便在项目的其它地方使用 VB0。Modbus 主设备可存取 V 内存 MaxHold 个 字数，从 HoldStart 开始。 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。 MBUS_INIT 指令完成时，完成输出打开。错误输出字节包含执行指令的结果。请 参阅 Modbus 从站协议执行错误代码中可能因执行指令而产生的错误条件。 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 ModbusRTU 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。 NETWORK 1 / 首次扫描时初始化 Modbus 从站协议 / 将从站地址设为 1，将端口 0 设为 9600 波特，将奇偶校验设为偶数， / 允许存取所有的 I、Q 和 AI 数值，允许存取 1000 台保存寄存器(2000 个字节) / 从 VB0 开始。 LD SM0.1 CALL MBUS_INIT, 1, 1, 9600, 2, +0, +128, +32, +1000, &VB0, M0.1, MB1 NETWORK 2 / 每次扫描时执行 Modbus 从站协议 LD SM0.0 CALL MBUS_SLA