西门子ModbusRTU通信Word格式文档下载.docx

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1.2?

主站功能编程

1.3?

主站协议及地址

1.4?

主站例程

1.5?

主站常问问题

2?

ModbusRTU从站

2.1?

CPU上的通信口（Port0）支持ModbusRTU从站通信协议

2.2?

从站编程基本步骤

2.3?

从站地址与S7-200的地址对应

2.4?

从站指令库支持的功能码

2.5?

从站例程

2.6?

从站常见问题

3?

STEP7-Micro/WIN的标准指令库

3.1?

分配库指令数据区

3.2?

添加指令库

3.3?

删除库指令

4?

RS-485网络

4.1?

S7-200系统中的RS-485通信

5?

RS-485网络的硬件组成

5.1?

连接网络连接器

5.2?

网络连接器

5.3?

线型网络结构

5.4?

终端电阻和偏置电阻

6?

扩展阅读

6.1?

1.1ModbusRTU主站指令库

西门子在Micro/WINV4.0SP5中正式推出ModbusRTU主站协议库（西门子标准库指令）。

图1.西门子标准指令库（Micro/WINV4.0SP5）

注意

1.ModbusRTU主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块实现的，该库对Port0和Port1有效。

该指令库将设置通信口工作在自由口模式下。

2.ModbusRTU主站指令库使用了一些用户中断功能，编其他程序时不能在用户程序中禁止中断。

3.ModbusRTU主站库对CPU的版本有要求。

CPU的版本必须为2.00或者2.01（即订货号为6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200CPU不支持。

使用ModbusRTU主站指令库，可以读写ModbusRTU从站的数字量、模拟量I/O以及保持寄存器。

要使用ModbusRTU主站指令库，须遵循下列步骤：

1.安装西门子标准指令库

2.按照要求编写用户程序调用ModubsRTU主站指令库

安装西门子标准指令库

1.2ModbusRTU主站功能编程

1.调用ModbusRTU主站初始化和控制子程序

使用SM0.0调用MBUS_CTRL完成主站的初始化，并启动其功能控制：

图2.用SM0.0调用ModbusRTU主站初始化与控制子程序

各参数意义如下:

a.

EN

使能：

必须保证每一扫描周期都被使能（使用SM0.0）

b.

Mode

模式：

为1时，使能Modbus协议功能；

为0时恢复为系统PPI协议

c.

Baud

波特率：

支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。

d.

Parity

校验：

校验方式选择

0＝无校验

1＝奇较验

2＝偶较验?

e.

Timeout

超时：

主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为1000毫秒（1秒），允许设置的范围为1-32767。

注意：

这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。

f.

Done

完成位：

初始化完成，此位会自动置1。

可以用该位启动MBUS_MSG读写操作（见例程）

g.

Error

初始化错误代码（只有在Done位为1时有效）：

0＝无错误

1＝校验选择非法

2＝波特率选择非法

3＝模式选择非法

2.调用ModbusRTU主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus请求；

图3.调用ModbusRTU主站读写子程序

同一时刻只能有一个读写功能（即MBUS_MSG）使能

建议每一个读写功能（即MBUS_MSG）都用上一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程）。

First

读写请求位：

每一个新的读写请求必须使用脉冲触发

Slave

从站地址：

可选择的范围?

1-247

RW

0＝读，1＝写

1.开关量输出和保持寄存器支持读和写功能

2.开关量输入和模拟量输入只支持读功能

Addr

读写从站的数据地址：

选择读写的数据类型

00001至0xxxx-开关量输出

10001至1xxxx-开关量输入

30001至3xxxx-模拟量输入

40001至4xxxx-保持寄存器

Count

数据个数

通讯的数据个数（位或字的个数）

Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字（是指每一个MBUS_MSG指令）

DataPtr

数据指针：

1.如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中

2.如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中

h.

完成位

读写功能完成位

i.

错误代码：

只有在Done位为1时，错误代码才有效

0＝无错误

1＝响应校验错误

2＝未用

3＝接收超时（从站无响应）

4＝请求参数错误（slaveaddress,Modbusaddress,count,RW）

5＝Modbus/自由口未使能

6＝Modbus正在忙于其它请求

7＝响应错误（响应不是请求的操作）

8＝响应CRC校验和错误

-

101＝从站不支持请求的功能

102＝从站不支持数据地址

103＝从站不支持此种数据类型

104＝从站设备故障

105＝从站接受了信息，但是响应被延迟

106＝从站忙，拒绝了该信息

107＝从站拒绝了信息

108＝从站存储器奇偶错误

常见的错误：

如果多个MBUS_MSG指令同时使能会造成6号错误

库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成6号错误

从站delay参数设的时间过长会造成主站3号错误

从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站3号错误

3.在CPU的V数据区中为库指令分配存储区（LibraryMemory）

ModbusMaster指令库需要一个284个字节的全局V存储区。

参考：

1.3关于ModbusRTU主站协议及地址

此为西门子正式推出的标准库指令说明资料。

在ModbusRTUMaster协议和PPI协议之间切换：

ModbusRTUMaster协议指令库使通信口工作在自由口模式下，此时不能与Micro/WIN软件通信。

要在切换回PPI协议，可以：

将MBUS_CTRL指令的Mode输入端设置为逻辑"

0"

将CPU的允许模式选择开关置为STOP位置

ModbusRTUMaster协议库的执行时间：

ModbusRTUMaster协议库的MBUS_CTRL指令不需要很长的执行时间。

MBUS_需要1.11ms用于初始化，在后续的每个扫描周期中只占用0.41ms。

调用MBUS_MSG子程序会加长处理时间。

大部分时间都用于CRC校验的计算。

每读、写一个字的数据就需要1.85ms扫描时间。

数据最多的情况下（读、写120字的数据），扫描时间大概会扩增加222ms。

读操作的时间主要消耗在接收数据上；

写操作的时间主要消耗在发送数据上。

Modbus地址

通常Modbus地址由5位数字组成，包括起始的数据类型代号，以及后面的偏移地址。

ModbusMaster协议库把标准的Modbus地址映射为所谓Modbus功能号，读写从站的数据。

ModbusMaster协议库支持如下地址：

00001-09999：

数字量输出（线圈）

10001-19999：

数字量输入（触点）

30001-39999：

输入数据寄存器（通常为模拟量输入）

40001-49999：

数据保持寄存器

ModbusMaster协议库支持的功能

为了支持上述Modbus地址的读写，ModbusMaster协议库需要从站支持下列功能：

表1.需要从站支持的功能

读/写

Modbus从站须支持的功能

00001-09999数字量输出

读

功能1

写

功能5：

写单输出点功能15：

写多输出点

10001-19999数字量输入

功能2

－

30001-39999输入寄存器

功能4

40001-49999保持寄存器

功能3

功能6：

写单寄存器单元功能16：

写多寄存器单元

Modbus地址和S7-200存储区地址的映射

S7-200通过ModbusMaster和Slave协议库通信时，Modbus地址和S7-200内存储区地址的映射关系都类似。

Modbus保持寄存器地址映射举例：

Modbus数字量地址映射举例：

位地址（0xxxx和1xxxx）数据总是以字节为单位打包读写。

第一个字节中的最低有效位对应Modbus地址的起始地址。

如下图所示：

图4.数字量地址映射举例

1.4ModbusRTU主站例程

为了更好地理解Modbus主站的编程，可参考下面的例程。

例子程序1:

多个MBUS_MSG指令轮询执行，

1.该例程使用Micro/WINV4.0SP5保存。

2.该例程仅访问一个从站，若访问不同的从站，可通过改变从站地址来实现。

ModbusRTU主站指令库应用例程

例子程序2：

反复激活单个MBUS_MSG指令：

ModbusRTU主站变址方式轮询访问应用例程

此指令库/程序的作者和拥有者对于该软