工业网络组态技术-项目四 串行通信应用

目录Contents14.1自由口通信24.2ModbusRTU通信31.1自由口通信01任务引入自由口协议的点对点（Point-to-Point，PtP）串行通信西门子S7-1200/1500PLC能将信息发送给外部设备，也可以接收外部设备的信息，也支持PLC之间通过自由口的串行通信实现两台S7-1200PLC之间的自由口通信，一台的数据存储区发送数据到另外一台的数据存储区任务准备一、认识串行通信模块CM1241通信模块和CB1241通信板主要有如下特点：由CPU供电，不必连接外部电源端口经过隔离，最长距离1000米有诊断LED及显示传送和接收活动LED支持点对点协议通过扩展指令、库功能等进行组态和编程。任务准备二、认识自由口自由口通信，指的是没有标准通信协议，用户自己定义、规定协议。西门子S7-1200/1500支持使用自由口协议的点对点（Point-to-Point，PtP）通信，基于RS-485/RS-232C通信接口，与支持RS-485/RS-232C接口的其他设备实现串行通信，比如条形码阅读器，RFID标签读取器等。任务准备三、软硬件准备2台西门子S7-1200PLC1214DC/DC/DC、1台工业网络交换机、2根RJ45接头的双绞线、一根RS485接口串口线，2个CM1241RS422/485通信模块。任务实施一、硬件组态1）新建项目2）硬件配置3）添加通信模块---选择CM1241，6ES7241-1CH32-0XB0模块4）启用系统时钟和存储器位5）添加数据块

点开项目树PLC_1，展开程序块，单击“添加新块”，弹出添加块界面，选择“数据块”，确定后增加数据块完成。用同样的方法完成PLC_2的数据块的增加。6）创建数组（1）打开PLC_1的数据块，创建数组send，数据类型为String，数据个数为2个。任务实施二、程序设计1）配置SEND_PTP

自由口通信需要用到SEND_PTP自由口通信发送、RCV_PTP自由口接收指令。指令调用，打开项目树PLC的程序块，双击Main，在指令目录中点开“通信”，再点开“通信处理器”，点开“点到点”，可找到SEND_PTP等指令。2）配置RCV_PTP任务实施三、调试验证1）硬件连接2）编译下载3）监控测试4.2

ModbusRTU通信01任务4.2.1两台S7-1200PLC之间的ModbusRTU通信任务4.2.2S7-1200PLC与温湿度变送器的ModbusRTU通信任务引入ModbusRTU通信实现两台S7-1200PLC之间的ModbusRTU通信，一台的数据存储区发送数据到另外一台的数据存储区任务准备一、认识Modbus协议Modbus是MODICON公司与1979年开发的一种通信协议，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出了基于以太网TCP/IP的Modbus协议—ModbusTCP。Modbus在2004年成为我国国家标准。标准的Modbus协议物理接口有RS-232、RS-422、RS-485和以太网接口。Modbus是一种单主站的主从通信模式，Modbus网络上只能有一个主站存在，主站在Modbus网络上没有地址，每个从站必须有唯一的地址，从站的地址范围为0-247，其中0为广播地址，从站的实际地址范围为1-247。MODEDATA_ADDRModbus功能功能和数据类型具体操作000001-0999901读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)010001-1999902读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)040001-4999903读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值030001-3999904读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值110001-1999905强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态140001-4999906预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器110001-1999915强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断140001-4999916预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器210001-1999915强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断240001-4999916预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器DATA_ADDR称为寄存器线圈地址，采用5位十进制，最高位为寄存器类型，后面四位为地址编号，如00001-09999，最高位的0表示为线圈，地址编号为十进制0001-9999。表格中的MODE为读写模式，0表示读，1表示写。任务准备二、认识Modbus协议使用的指令任务准备三、Modbus

RTU组建要求

使用通信模块CM1241RS232作为ModbusRTU主站时，只能与一个从站通讯；使用通信模块CM1241RS485作为ModbusRTU主站时，则允许建立最多与32个从站的通讯；使用通信板CB1241RS485时，CPU固件必须为V2.0或更高版本，且使用软件必须为STEP7BasicV11或STEP7ProfessionalV11以上更高版本。四、软硬件准备2台西门子S7-1200PLC1214DC/DC/DC、1台工业网络交换机、2根RJ45接头的双绞线、一根RS485接口串口线，2个CM1241RS422/485通信模块任务实施一、硬件组态1）新建项目2）硬件配置3）添加通信模块---选择CM1241，6ES7241-1CH32-0XB0模块4）启用系统时钟和存储器位5）添加数据块

点开项目树PLC_1，展开程序块，单击“添加新块”，弹出添加块界面，选择“数据块”，确定后增加数据块完成。用同样的方法完成PLC_2的数据块的增加。6）创建数组（1）打开PLC_1的数据块，创建数组send，数据类型为word，数据个数为2个。任务实施

二、程序设计ModbusRTU通信需要用到Modbus_Comm_Load组态Modbus的端口、Modbus_Master作为Modbus主站通信、Modbus_Slave作为Modbus从站通信指令。1）配置主站（1）配置主站Modbus_Comm_Load（2）配置Modbus_Master1）配置从站（1）配置主站Modbus_Comm_Load（2）配置Modbus_Slave任务实施三、调试验证1）硬件连接2）编译下载3）监控测试4.2

ModbusRTU通信01任务4.2.1两台S7-1200PLC之间的ModbusRTU通信任务4.2.2S7-1200PLC与温湿度变送器的ModbusRTU通信任务引入ModbusRTU通信实现两台S7-1200PLC之间的ModbusRTU通信，一台的数据存储区发送数据到另外一台的数据存储区任务准备一、认识Modbus协议Modbus是MODICON公司与1979年开发的一种通信协议，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出了基于以太网TCP/IP的Modbus协议—ModbusTCP。Modbus在2004年成为我国国家标准。标准的Modbus协议物理接口有RS-232、RS-422、RS-485和以太网接口。Modbus是一种单主站的主从通信模式，Modbus网络上只能有一个主站存在，主站在Modbus网络上没有地址，每个从站必须有唯一的地址，从站的地址范围为0-247，其中0为广播地址，从站的实际地址范围为1-247。MODEDATA_ADDRModbus功能功能和数据类型具体操作000001-0999901读取线圈状态取得一组逻辑线圈的当前状态（ON/OFF)010001-1999902读取输入状态取得一组开关输入的当前状态（ON/OFF)040001-4999903读取保持寄存器在一个或多个保持寄存器中取得当前的二进制值030001-3999904读取输入寄存器在一个或多个输入寄存器中取得当前的二进制值110001-1999905强置单线圈强置一个逻辑线圈的通断状态140001-4999906预置单寄存器把具体二进值装入一个保持寄存器110001-1999915强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断140001-4999916预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器210001-1999915强置多线圈强置一串连续逻辑线圈的通断240001-4999916预置多寄存器把具体的二进制值装入一串连续的保持寄存器DATA_ADDR称为寄存器线圈地址，采用5位十进制，最高位为寄存器类型，后面四位为地址编号，如00001-09999，最高位的0表示为线圈，地址编号为十进制0001-9999。表格中的MODE为读写模式，0表示读，1表示写。任务准备二、认识Modbus协议使用的指令任务准备三、Modbus

RTU组建要求

使用通信模块CM1241RS232作为ModbusRTU主站时，只能与一个从站通讯；使用通信模块CM1241RS485作为ModbusRTU主站时，则允许建立最多与32个从站的通讯；使用通信板CB1241RS485时，CPU固件必须为V2.0或更高版本，且使用软件必须为STEP7BasicV11或STEP7ProfessionalV11以上更高版本。四、软硬件准备2台西门子S7-1200PLC1214DC/DC/DC、1台工业网络交换机、2根RJ45接头的双绞线、一根RS485接口串口线，2个CM1241RS422/485通信模块任务实施一、硬件组态1）新建项目2）硬件配置3）添加通信模块---选择CM1241，6ES7241-1CH32-0XB0模块4）启用系统时钟和存储器位5）添加数据块

点开项目树PLC_1，展开程序块，单击“添加新块”，弹出添加块界面，选择“数据块”，确定后增加数据块完成。用同样的方法完成PLC_2的数据块的增加。6）创建数组（1）打开PLC_1的数据块，创建数组send，数据类型为word，数据个数为2个。任务实施

二、程序设计ModbusRTU通信需要用到Modbus_Comm_Load组态Modbus的端口、Modbus_Master作为Modbus主站通信、Modbus_Slave作为Modbus从站通信指令。1）配置主站（1）配置主站Modbus_Comm_Load（2）配置Modbus_Master1）配置从站（1）配置主站Modbus_Comm_Load（2）配置Modbus_Slave任务实施三、调试验证1）硬件连接2）编译下载3）监控测试4.2

ModbusRTU通信02任务4.2.2S7-1200PLC与温湿度变送器的ModbusRTU通信任务引入ModbusRTU通信通过该协议能实现工业现场设备的组网通信，实现数据采集和控制；本次任务是PLC与智能数字型温湿度控制器组建通信网络，通过MODBUS-RTU实现数据采集任务准备一、认识温湿度变送器温湿度变送器是能接收温湿度传感器信号并转换为标准的电信号输出或者是具有数字通信功能的仪表。本次任务采用的是能够实现数字通信的智能仪表，也称为智能数字型温湿度控制器。智能数字型温湿度控制器主要用于电力设备以及其它需自动除潮湿、防结露、控温度的场合。1）安装与连接(1）主机安装在安装面板上开具67+0.5mm×67+0.5mm孔，通过安装支架将监控器固定在面板上。（2）接线图①8-9-10号端子接温湿度传感器（8-红色、9-黑色、10-蓝色）。②1-2号端子接AC220V电源。③4-5号端子接湿度负载（有源）④6-7号端子接温度负载（有源）⑤13-14号端子485通讯(13-A,14-B2）通信协议与接口

温湿度变送器通信协议采用标准MODBUS-RTU协议，该协议规定了应用系统中主机与YDL-THXX温湿度变送器之间在应用层的通信协议。通信接口接口类型为异步串行RS485通讯口。通信波特率为300-115200bps可选，出厂默认为9600bps。数据传输格式为N、8、1，站地址ADD出厂默认为1。任务准备二、软硬件准备2台西门子S7-1200PLC1214DC/DC/DC、1台工业网络交换机、2根RJ45接头的双绞线、一根RS485接口串口线，2个CM1241RS422/485通信模块任务实施一、硬件组态1）新建项目2）硬件配置3）添加通信模块---选择CM1241，6ES7241-1CH32-0XB0模块4）启用系统时钟和存储器位5）添加数据块

点开项目树PLC_1，展开程序块，单击“添加新块”，弹出添加块界面，选择“数据块”，确定后增加数据块完成。6）创建数组（1）打开PLC_1的数据块，创建数组receive，数据类型为word，数据个数为2个。任务实施

二、程序设计ModbusRTU通信需要用到Modbus_Comm_Load组态Modbus的端口、Modbus_Master作为Modbus主站通信