modbus协议对应地址
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modbus协议对应地址
CPU 上的通信口(Port0)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S7-200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。
如果想在S7-200 CPU之间、或者其他支持Modbus RTU的设备使用Modbus RTU 协议通信,需要由有S7-200 CPU做Modbus主站。
S7-200 CPU做主站必须由用户自己用自由口模式,按相关协议编程。
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
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Modbus RTU从站指令库(图1),库中应当包
括MBUS_INIT和MBUS_SLA VE两个子程序。
如果没有,须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library(指令库)软件包;
图1. 指令树中的库指令
3.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_SLA VE,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;
图2. 调用Modbus RTU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=停止
b.从站地址:Modbus从站地址,取值1~247
c.波特率:可选1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200
d.奇偶校验:0=无校验;1=奇校验;2=偶校验
e.延时:附加字符间延时,缺省值为0
f.最大I/Q位:参与通信的最大I/O点数,S7-200的I/O映像区为128/128,缺
省值为128
g.最大AI字数:参与通信的最大AI通道数,可为16或32
h.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1
k.初始化错误代码
l.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。
在图2的例子中,规定了 Modbus 保持寄存器区从 VB0 开始
(HoldStart =VB0),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VB0~VB1999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。
应根据需要选择Modbus保持寄存器区域的大小。
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。
一个 Modbus RTU 通信从站例程
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。
S7-200内部的数据存储区与Modbus的0、1、3、4共4类地址的对应关系如下:
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
常问问题
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。
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 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。
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,用程序停止指令库的Modbus 模式(参见指令库应用)
为何有些 HMI 软件使用 Modbus RTU 读取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“字”互换位置,造成不能识别以西门子格式表示的实数。
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)的实数的高字和低字互换。
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。
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。
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。
请参考相关条目。
S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU协议?
可以。
用户可以自己编程实现。
在S7-200的“Tips and Tricks”帮助文档中,Tip041是Modbus
RTU从站程序,用户可以参考。
S7-200是否可以组成Modbus RTU通信网络?如何组网?
S7-200可以组成RS-485基础上的Modbus RTU网络。
如果通信对象是不同标准的通信口,可能还需要转换。
参见:RS-485网络组成。