S7-200modbus从站协议攻略

一、基础理论知识准备

MODBUS协议在一根通讯线上使用主从应答式连接（半双工），这意味着在一根单独的通讯线上信号沿着相反的两个方向传输。首先，主计算机的信号寻址到一台唯一的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机。

1、MODBUS从站协议的两种传输模式

MODBUS从站协议的传输模式包括传统的ASCII模式（大多数仪表设备使用）和RTU（远程终端）模式，在使用MODBUS协议时，主站和从站必须使用相同的传输模式和使用相同的波特率、校验方法。

MODBUS的ASCII传输模式

当控制器以ASCII 模式在Modbus 总线上进行通讯时，一个信息中的每8 位字节作为 2 个ASCII 字符传输的，这种模式的主要优点是允许字符之间的时间间隔长达IS，也不会出现错误。

2、ASCII模式通讯帧格式

在ASCII 模式中，以(:)号(ASCII3AH)表示信息开始，以回车一换行键(CRLF) (ASCII OD和OAH)表示信息结束。对其它的区，允许发送的字符为16 进制字符0-9,A-F。网络中设备连续检测并接收一个冒号(:)时，每台设备对地址区解码，找出要寻址的设备。字符之间的最大间隔为1S,若大于1S，则接收设备认为出现了一个错误。

典型的ASCII模式通讯帧的格式如下图所示：

3、RTU模式通讯帧格式

RTU 模式中，信息开始至少需要有 3.5 个字符的静止时间，各个区允许发送的字符均为 16进制的 0-9,A-F。网络上的设备连续监测网络上的信息，包括静止时间。当接收第一个地址数据时，每台设备立即对它解码，以决定是否是自己的地址。发送完最后一个字符号后，也有一个3.5个字符的静止时间，然后才能发送一个新的信息。

整个信息必须连续发送。如果在发送帧信息期间，出现大于1.5个字符的静止时间时，则接收设备刷新不完整的信息，并假设下一个地址数据。

同样一个信息后，立即发送的一个新信息，（若无 3。5 个字符的静止时间）这将会产生一个错误。是因为合并信息的 CRC 校验码无效而产生的错误。

RTU模式通讯帧格式如下：

4、功能码及其对应的请求帧和响应帧的格式

通过上面介绍ASCII模式通讯帧和RTU通讯帧的格式，我们可以看到，在通讯帧里面包括了一个功能码的问题，所谓功能码是指主站告诉从站执行何种功能，也就是说，相当于我告诉你，我将要干什么。

应帧是各不相同的，下面，将为大家详细讲解各个功能码对应的请求帧和响应帧的格式

功能1

功能1用来读单个或者多个数字量输出的ON/OFF状态。当利用功能1时，

响应帧的

功能2用于读当个或者多个开关量输入点的ON/OFF状态，请求帧格式和响应帧格式和功能相同。

功能3

功能3读取当个活多个保持寄存器（V存储区中的字）的内容，最多可以读120个字的数据。当利用功能3时，上位机（计算机）向PLC发送的通信请求帧

响应帧的

功能4用来读单个或者多个模拟量输入值，其请求帧和响应帧的格式与功能

3相同。

功能5

功能5用于将某一个开关量输出点（Q点）置位或者复位。当利用功能51

响应帧的格式和请求帧格式相同。

功能6

功能6用于将一个数据字写入V存储区，响应帧和请求帧格式相同：

功能15用于改写多个开关量输出点，采用功能15时，被改写的开关量的状态不是被强制的，用户可以再次用程序来修改这些点的值。采用功能15时，计

功能16用于写多个V存储区的字，一个请求帧最多可写120个字。该功能

二、编程实战篇（MODBUS RTU模式）

通过上面的理论知识的学习，相信大家已经对MODBUS从站协议有了一定的了解，下面我们就一起来学习一下怎样来编程实现VB（或者串口调试助手等软件）读取PLC内部存储单元的内容。闲话少说，VB通过MODBUS协议访问PLC的内部数据时，双方遵循的是MODBUS从站协议，上位机和下位机只需保持一致的通信数据格式，PLC利用库文件初始化端口0以后，计算机向PLC发送请求帧，再读取PLC返回回来的响应帧的数据即可。简而言之，两者的通信是一个握手的过程，下面先说一下S7-200 PLC MODBUS从站协议RTU传输模式通信的初始化。

S7-200PLC初始化MODBUS从站协议RTU传输模式时，可以利用Mcro/Win编程软件的库文件来实现，在每次上电前，调用库文件初始化程序，具体的程序见下面的程序截图和本文附录的程序。在这里需要说明的是，当PLC端口0初始化以后，PLC端口0是不能和装有编程软件的计算机连接的，所以在调试过程中，为了方便监视程序运行，建议大家选用224或者226的CPU。

Mro/WIN编程软件自带的MODBUS从站协议库文件只能支持RTU模式，不能用于ASCII 模式传输，这是大家应该特别注意的。该库文件说明如下：

在第一个循环周期内初始化Modbus从站协议

Mode: 模式选择，启动/停止MODBUS，1=启动；0=停止

Address: 从站地址，MODBUS从站地址，取值1~247

Baud: 波特率，可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200 Parity: 奇偶校验，0=无校验；1=奇校验；2=偶校验

Delay: 延时，附加字符间延时，缺省值为0

MaxIQ: 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

MaxAI: 最大AI字数，参与通信的最大AI通道数，可为16或32

MaxHold: 最大保持寄存器区，参与通信的V存储区字（VW）

HoldStart: 保持寄存器区起始地址，以&VBx指定（间接寻址方式）