技術(shù)文章
一. 西門子S7-200 SMART作為modbus從站
1.檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫(kù)(圖1),庫(kù)中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。
2.編程時(shí)使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化,使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE,并相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明,可在子程序的局部變量表中找到;
調(diào)用Modbus RTU通信指令庫(kù) 圖中參數(shù)意義如下:
a.模式選擇:?jiǎn)?dòng)/停止Modbus,1=啟動(dòng);0=停止
b.從站地址:Modbus從站地址,取值1~247
c.波特率:可選1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200
d.奇偶校驗(yàn):0=無(wú)校驗(yàn);1=奇校驗(yàn);2=偶校驗(yàn)
e.端口:0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號(hào)板上的RS-485 或 RS-232。
f.延時(shí):附加字符間延時(shí),缺省值為0
g.最大I/Q位:參與通信的最大I/O點(diǎn)數(shù),S7-200 SMART 的I/O映像區(qū)為256/256(目前只能最多連接4個(gè)擴(kuò)展模塊,因此目前最多I/O點(diǎn)數(shù)為188/188)
h.最大AI字?jǐn)?shù):參與通信的最大AI通道數(shù),最多56個(gè)
i.最大保持寄存器區(qū):參與通信的V存儲(chǔ)區(qū)字(VW)
j.保持寄存器區(qū)起始地址:以&VBx(間接尋址方式)
k.初始化完成標(biāo)志:成功初始化后置1
l.初始化錯(cuò)誤代碼
m.Modbus執(zhí)行:通信中時(shí)置1,無(wú) Modbus 通信活動(dòng)時(shí)為 0。
n.錯(cuò)誤代碼:0=無(wú)錯(cuò)誤
3.在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)(Library Memory)Modbus Slave 指令庫(kù)需要一個(gè)781個(gè)字節(jié)的全局 V 存儲(chǔ)區(qū)。調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library(指令庫(kù))需要分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)(Library Memory)。庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫(kù)的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲(chǔ)空間。如果在編程時(shí)不分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū),編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多相同的錯(cuò)誤。
操作步驟:
1)在指令樹的Project(項(xiàng)目)中,以鼠標(biāo)右鍵單擊Program Block(程序塊),在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。
"庫(kù)存儲(chǔ)器" 按鈕2在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)
缺省情況下是從VB0開始,但要保證該存儲(chǔ)器使用地址范圍與其他程序使用的地址不能有重疊。按"建議地址"按鈕也可以自動(dòng)分配。如有必要,使用主站軟件測(cè)試
注意:由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold的保持寄存器區(qū),是在S7-200 SMART CPU的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中分配,此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊,否則在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤,不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址,即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個(gè)數(shù)。
在圖2的例子中,規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB1000 開始(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(jié))為單位,實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB1000~VB2999共2000個(gè)字節(jié)。因此分配庫(kù)指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)至少要避開 VB1000~VB2999 區(qū)間。
注意:你選用的CPU的V存儲(chǔ)區(qū)大小!CPU型號(hào)不同V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。
包含 Modbus RTU 從站指令庫(kù)的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后,在編程計(jì)算機(jī)(PG/PC)上運(yùn)行一些 Modbus 測(cè)試軟件可以檢驗(yàn)S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常,這對(duì)查找故障點(diǎn)很有用。測(cè)試軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)串口(RS-232)和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要,須將PC/PPI電纜設(shè)置在自由口通信方式。
二. Modbus RTU 從站例程
西門子smart200modbus通信工程實(shí)例
Modbus RTU 從站地址與S7-200 SMART 的地址對(duì)應(yīng):Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200 SMART CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區(qū)起始地址,即 HoldStart。
如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲(chǔ)區(qū)地址,推算Modbus地址的公式如下:
Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)
Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持的 Modbus 功能碼
Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持特定的 Modbus 功能。訪問(wèn)使用此指令庫(kù)的主站必須遵循這個(gè)指令庫(kù)的要求。
三. 總結(jié)
通信雙方必須同時(shí)支持上述模式中的一種。Modbus 是一種單主站的主/從通信模式。Modbus 網(wǎng)絡(luò)上只能有一個(gè)主站存在,主站在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有地址,從站的地址范圍為 0 - 247,其中 0 為廣播地址,從站的實(shí)際地址范圍為 1 - 247。
Modbus 通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可以通過(guò)各種傳輸方式傳播,如 RS232C、RS485、光纖、無(wú)線電等。在 S7-200 CPU 通信口上實(shí)現(xiàn)的是 RS485 半雙工通信,使用的是 S7-200 SMART 的自由口功能。