Modbus RTU通讯协议

要实现Modbus RTU通信，

一、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）

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_SLAVE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；

1. 西门子编程时使用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；

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

2. 在CPU的V数据区中分配库指令数据区（Library Memory）；

3. 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。

二、PC机上MScomm控件的串行通信

要完成VB与PLC等设备的串行通信要用到MScomm控件，在此有必要对该控件作较详细的说明。Mscomm是一个非标准控件，需要要手动添加许多项目，其步骤如下。

1）选择菜单的【工程】

2）选择【部件】#p#分页标题#e#

3）在弹出的对话框中做如图7的选择。

图7 对话框界面

4）如图8所示，在部件选项卡就会出现MScomm控件。

图8 MScomm控件

5）基本属性

三、MODBUS ASCII (16进制码都要转换成ASCII才能发送)

Modbus 分为ASCII和RTU两种，ASCII采用的格式和校验相对简单，本文采用ASCII 格式，并仅对使用的功能码进行说明，更多的信息，请参看协议的详细说明。

1）通信格式

LRC算法：ADR H+CMD H+DATA H，然后取2的补码。

4.2 VB与PLC通信的实现

以下举例说明现场设备与PLC通信的实现。

1）控制要求：控制PLC的起动、停止，并显示运行状态（绿色为运行，红色为停止）；能够用交替型按钮控制Y0，Y1，并用指示灯显示Y0，Y1状态（绿色为运行，红色为停止）；能够对D256，D512两个寄存器进行数值写入的操作。

2）实现思路：PLC起动停止的标志位为M1072，查DVP协议，知道地址为H0C30，按功能码01操作；同样Y0，Y1的地址分别为H0500，H0501。写入FF00为ON，0000为OFF，按功能码05操作；D256，D512地址分别为H1100，H1200，按功能码06操作即可。

3）VB接口的设计如图10所示。

图10 监控程序界面

用按钮控制PLC的起动停止，Y0、Y1的ON/OFF及D256、D512写完数据的发送；用Shape组件做指示灯，表示PLC的运行状态和Y的状态；用timer 组件不停的读取M1072的状态，以判断PLC的运行情况；用MScomm控件实现PC与PLC的通信。

4）编程实现的代码构成

（1） LRC算法校验的实现

Public Function LRC（str As String） As String

c = 0

l = Len（str）

For c = c + 1 To l

c_data = Mid$（str， c， 2）