S7-200Mbus通讯库

1、CPU上的通信口（ Porto ）支持 Modbus RTU 从站通信协议S7-200 CPU 上的通信口 Port0可以支持Modbus RTU 协议，成为Modbus RTU 从站。此功能是通过s7-200plc的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通 信设备传输。详情请参考S7-200系统手册之相关章节。要实现 Modbus RTU 通信，需要 STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装 STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能

2、块实现的。Modbus RTU 从站指令库只支持 CPU上的通信0 口（ Port0 ）。参考：Modbus RTU 主站指令库 y h东莞市精一控自动化电气有限公司基本步骤:1 .检查Micro/WIN 的软件版本，应当是 STEP 7-Micro/WIN V3.2 以上版本。2 .检查 Micro/WIN 的指令树中是否存在 ModbusRTU 从站指令库（图 1）,库中 应当包括 MBUS_INIT和MBUS_SLAVE 两个子程序。如果没有，须安装 Micro/WIN32 V3.2 的InstructionLibrary（指令库）软件包;图1.指令树中的库指令3 .西门子编程时使用SM

3、0.1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；调用ModbusRTU 通信指令库图中参数意义如下：a.模式选择：启动/停止Modbus , 1 =启动；0二停止 b.从站地址：Modbus从站地址，取值 1247c.波特率：可选 1200 , 2400,4800 , 9600 ,19200 , 38400 , 57600 , 115200d.奇偶校验：0=无校验；1二奇校验；2=偶校验e.延时：附加字符间延时，缺省值为0f.最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映

4、像区为128/128 , 缺省值为128g.最大AI字数：参与通信的最大 AI通道数，可为16或32h.最大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW）i.保持寄存器区起始地址：以 &VBx指定（间接寻址方式）j.初始化完成标志：成功初始化后置1k.初始化错误代码1. Modbus执行：通信中时置 1,无 Modbus通信活动时为 0。m.错误代码：0=无错误4 .在CPU的V数据区中分配库指令数据区（Library Memory ）；5 .如有必要，使用主站软件测试。注意：由子程序参数 HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在 S7-200 CPU 的V数据存储区中分

5、配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通信。注意Modbus中的保持寄存器区按 字”寻址，即MaxHold规定的是VW而不是VB的 个数。VB0),在图2的例子中，规定了 Modbus保持寄存器区从 VB0开始（HoldStart并且保持寄存器为 1000个字（MaxHold = 1000）,因保持寄存器以字（两个字节）为单位，实际上这个通信缓冲区占用了VB0VB1999共2000个字节。因此分配库指令保留数据区时至少要从VB2000开始。当然保持区不一定要从VB0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

6、择Modbus保持寄存器区域的大小。包含Modbus RTU 从站指令库的西门子plc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Modbus RTU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。Modbus RTU 从站地址与S7-200的地址对应Modbus地址总是以00001、30004之类的形式出现。 西门子S7-200内部的数据存储区与Mo

7、dbus的0、1、3、4共4类地址的对应关系如下：表1. Modbus地址对应表Modbus地址S7-200数据区00001 00128Q0.0 Q15.710001 10128I0.0 I15.730001 30032AIW0 AIW6240001 4xxxx T T + 2 * (xxxx -1) 其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即 HoldStart如果已知S7-200中的V存储区地址，推算 Modbus地址的公式如下:Modbus 地址 =40000 + (T/2+1) ; T 为偶数Modbus RTU从站指令库支持的 Modbus 功能码Modbus RTU从站指令库支持特

8、定的Modbus功能。访问使用此指令库的主站必须遵循这个指令库的要求。表2. Modbus RTU 从站功能码功能码主站使用相应功能码作用于此从站的效用1读取单个/多个线圈（离散量输出点）状态。功能1返回任意个数输出点（Q）的ON/OFF 状态。2读取单个/多个触点（离散量输入点）状态。功能2返回任意个数输入点（I）的ON/OFF 状态。3读取单个/多个保持寄存器。功能 3返回V存储区的内容。在 Modbus协议下保 持寄存器都是 字”值，在一次请求中可以读取最多120个字的数据。4读取单个/多个输入寄存器。功能 4返回S7-200的模拟量数据值。5写单个线圈（离散量输出点）。功能5用于将离散

9、量输出点设置为指定的值。这个点不是被强制的，用户程序可以覆盖Modbus通信请求写入的值。6写单个保持寄存器。功能6写一个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中。15写多个线圈（离散量输出点）。功能 15把多个离散量输出点的值写到 S7-200的 输出映像寄存器（Q区）。输出点的地址必须以字节边界起始 （如Q0.0或Q2.0）, 并且输出点的数目必须是 8的整数倍。这是此 Modbus RTU 从站指令库的限制。些点不是被强制的，用户程序可以覆盖 Modbus通信请求写入的值。些多个保持寄存器。功能 16写多个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中 16在一次请求中可以写最多120个字的数

10、据。常问问题1 . Modbus 从站的网络地址与 S7-200的CPU网络地址有什么关系？没有关系。支持网络通信的通信协议必须有其自己的网络寻址规定。Modbus从站的地址只是它在 Modbus网络上的地址，而通常所说的 S7-200 CPU 地址是CPU在西门子的PPI网络上的站地址。S7-200 CPU的大部分通信功能都通过PPI网络完成，例如编程、网络读写通信等。2 .如何理解 Modbus 地址与功能码的区别？Modbus地址与Modbus的功能码是两个层次的概念。根据 Modbus 通信协议，Modbus 数据的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和40xxx的 形式，分

11、别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用S7-200的指令库 时，Modbus数据地址与西门子S7-200的I/O和数据存储区地址间有特定的对应关系。有些设备表明它支持Modbus RTU通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如何指定 Modbus站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定 字节指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓功能码”，如功能1指定读取单个/多个数字量输出点的值。支持Modbus协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是Modbus数据地址。Modbus地址所访问的数据，是通过各种功能”读写而来。功能码

12、是 Modbus地址的底层。如果Modbus通信的一方提供的所谓Modbus协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与 Modbus地址间的对应关系。3 .Modbus 指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行CPU监控？Modbus指令库使用的是 CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能 使用Micro/WIN 的PPI编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑： 加一个通信模块（如 EM 277、CP 243-1、EM 241等）扩展出一个 西门子编 程通信口中止自由口模式，可以将 CPU上的模式开关从 RUN拨到STOP;或者保持 处于RUN状态，用PLC程序停止指令库的

13、 Modbus模式（参见指令库应用）4 .为何有些HMI软件使用Modbus RTU 读取西门子S7-200中的实数会出现错误？有些HMI软件使用Modbus RTU通信协议时，处理存储在数据保持寄存器中的实数（浮点数）的方式与西门子的实数保存格式不同。西门子的PLC遵循高字节低地址、低字节高地址”的规律。Modbus RTU的保持寄存器总是以 字（双字节）”为单位，而一个实数需要4个字节（双 字）表示。HMI软件在处理时可能会把保持寄存器的两个 式表示的实数。学”互换位置，造成不能识别以西门子格如果HMI软件一方无法处理这种实数，则可在S7-200 CPU中编程将存入数据缓冲区（保持寄存器区

14、）的实数的高字和低字互换。5 .为何有的HMI软件用Modbus RTU 可以读取作为从站的 S7-200的内容，但不能写 入？可能此软件使用了 Modbus功能15 （写多个离散量）或类似功能（功能 16）。S7-200从站协议遵守 以整字节地址边界（如 Q0.0、Q2.0 ）开始、以8的整数倍为位 个数”的规约。如果HMI软件未严格执行此规律就可能发生写入错误的情况。6 .S7-200 是否支持 Modbus ASCII 模式？S7-200可以支持上述模式，但是没有现成的指令库，需要用户自己编程。7.项目编译后为何出现很多错误？使用指令库时，若编译后出现很多错误，一般是因为未指定库指令数据存储区。请参考 相关条