S7-200 MODBUS使用说明
更新时间:2023-05-19 04:07:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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S7-200 MODBUS使用说明
从站指令:从站指令:
1. 1. MBUS_INIT MBUS_INIT 指令
MBUS_INIT指令用于使能和初始化或禁止Modbus通讯。MBUS_INIT指令必须无错误的执行,然后才能够使用MBUS_SLAVE指令。在继续执行下一条指令前,MBUS_INIT指令必须执行完并且Done位被立即置位。MBUS_INIT指令应该在每次通讯状态改变时只执行一次。因此,EN输入端应使用边沿检测元素以脉冲触发,或者只在第一个循环周期内执行一次。 参数说明: 参数地址 Mode
说明
选择通讯协议:输入1值将Port定义为Modbus协议并使能该协议,输入值为0将Port定义为PPI并禁止Modbus协议。
Addr Baud
设置本站地址 设置波特率。
字节 双字
1到247之间 1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200
Parity
设置校验。
字节
0--无校验 1--奇校验 2--偶校验
Delay
通过为标准Modbus信息超时增加指定数量的毫秒,扩展标准Modbus信息结束超时条件
MaxIQ
设置可使用的I和Q点数 整型
其数值可为0到128。数值为0则禁止对输入和输出的读写
MaxAI
设置可使用的字输入寄存器(AI)的个数
整型
0到32。值为0则禁止读模拟输入。
建议MaxIQ的取值为128,即允许访问S7--200的所有I点和Q点。 MaxAI的建议值如下: - CPU221为 0 - CPU222为16 - CPU224,CPU226
整型
0到32767
单位:毫秒 所有设置使用一个停止位。
类型 位
数值范围
备注
和CPU224XP为32。
MaxHold
设置可以使用的V存储区字保持寄存器的个数
HoldStart 设置可以使用的V存储
区的保持寄存器的起始地址
Done Error
当MBUS_INIT指令完成时,Done输出接通 Error输出字节包含该指令的执行结果。
2. 2. MBUS_SLAVE MBUS_SLAVE 指令
MBUS_SLAVE指令用于服务来自Modbus主站的请求,必须在每个循环周期都执行,以便检查和响应Modbus请求。当EN输入接通时,该指令在每一循环周期内执行。MBUS_SLAVE指令无输入参数。 参数说明: 参数地址 说明 Done
当MBUS_SLAVE指令响应Modbus请求时Done输出接通。如果没有服务的请求,Done输出会断开。
Error
输出包含该指令的执行结果。
字节
错误代码如下表
该输出只有Done接通时才有效。如果Done断开,错误代码不会改变。
类型 位
数值范围
备注
字节 位 双字
指向V存储区的指针
整型
0到32767
单位:字
主站指令:主站指令:
1.MBUS_CTRL1.MBUS_CTRL MBUS_CTRL 指令 指令
使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 指令完成主站的初始化,并启动其功能控制。 参数说明: 参数地址 说明 Mode
设置通讯模式:为1时,使能Modbus协议功能;为0时恢复系统为 PPI 协议
Baud
设置波特率
双字
11200,2400,4800,
类型 位
数值范围
备注
9600,19200,38400,57600,115200
Parity
设置校验。
字节
0--无校验 1--奇校验 2--偶校验
Timeout
主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位
Done Error
完成位, 初始化完成,此位会自动置1 初始化错误代码
字节
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. MBUS_MSG MBUS_MSG 指令
使用 SM0.0 调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG 指令,First接通发送一个Modbus 请求。同一时刻只能有一个读写功能(即 MBUS_MSG)使能。 各参数如下: 参数地址 说明 First Slave RW Addr
读写请求位 设置从站地址 操作命令
类型 位 字节 字节
数值范围
备注
每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
1-247 0--读 1--写
选择读写的数据类型 双字
0000至0xxxx-- 开关量输出 1000至1xxxx-- 开关量输入 3000至3xxxx-- 模拟量输入 4000至4xxxx-- 保持寄存器
Count
通讯的数据个数(位
整型
只有在 Done 位为1时有效
位 整型
1 - 32767
典型的设置值为1000 毫秒(1 秒) 所有设置使用一个停止位。
Modbus主站每
或字的个数)
一 个 MBUS_MSG 指令可读/写的最大数据量为120个字
DataPtr
数据指针, 如果是读指令,读回的数据放到这个数据区中;如果是写指令,要写出的数据放到这个数据区中
双字
Done Error
完成位,读写功能完成位 错误代码
位
错误代码如下 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(slave address, Modbus address, 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
使用下面的例程你可以在S7-200CPU之间设置一个简单的Modbus通讯。
这个例子是关于Modbus功能码6的(写从站保持寄存器), 也可以作为其他所支持的功能码:1, 2, 3, 4, 5, 15 和16 的基本参数设置步骤 。
要求:
要使用Modbus协议必须先在STEP 7 Micro/Win上安装指令库 。 Modbus主站协议只支持STEP 7 Micro/Win V4.0 SP5及其以上版本.。
1. 硬件设置 2. 参数匹配 3. 指令库的存储地址 4. 保持寄存器值得传输
1. 硬件设置
例程中的Modbus通讯是在两个S7-200 CPU的0号通讯口间进行的(最好每个CPU都有两个通讯口)。在主站侧也可以选择相应库文件 "MBUS_CTRL_P1" 和 "MBUS_MSG_P1"通过1号通讯口通信。通讯口1与Micro/WIN建立PG或PC连接,两个CPU的通讯口0通过PPI电缆进行连接(电缆的 针脚 连接为2,3,7,8)。
( 26 KB )
图. 01 2. 参数匹配
对于MODBUS通讯, 主站侧需要程序库 "MBUS_CTRL" 和 "MBUS_MSG", 从站侧需要程序库 "MBUS_INIT" and "MBUS_SLAVE"。
在 Micro/WIN 中您需要为主站和从站新建一个项目,程序与参数设置见图.02。 必须要保证主站与从站的“Baud”和"Parity"的参数设置要一致,并且程序块"MBUS_MSG"中的"Slave"地址要与程序块"MBUS_INIT"中的"Addr"所设置的一致 (见图. 02)。 Micro/WIN“系统块”中设置的0通讯口的波特率与MODBUS协议无关("Mode" = "1")。
图. 02
下面的表格列出了程序块各个参数选项及其意义 主站
MBUS_CTRL
参数 EN Mode Baud Parity
意义 使能 协议选择 传输速率 kbps 校验选择
选项
0=PPI, 1=MODBUS
1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验
1)
Timeout 从站的最长响应时间 ms Done Error
“完成”标志位 错误代码
表 01
1)
参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: "MODBUS主站执行MBUS_MSG时的错误代码MBUS
_MSG" 。 MBUS_MSG
参数 EN First
意义 使能 读写请求位
选项
0=读, 1=写
0 .. 128 = 数字量输出 Q0.0 .. Q15.7 1001 .. 10128 = 数字量输入 I0.0 .. I15.7 30001 .. 30092 = 模拟量输入 AIW0 .. AIW62
40001 .. 49999 = 保持寄存器
2
Slave 从站地址 RW Addr
"读" 或 "写" 读写从站的数据地址
Count 位或字的个数 (0xxxx, 1xxxx) / words (3xxxx,
4xxxx)
DataPtr V存储区起始地址指针 Done Error
"完成" 标志位 错误代码
1)
表 02
1)
参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: "MODBUS主站执行MBUS_MSG时的错误代码MBUS_
MSG" 。 从站 MBUS_INIT
参数 EN Mode Addr Baud Parity Delay MaxIQ MaxAI
意义 使能 协议选择 从站地址 传输速率 kbps 校验 超时时间 ms
可使用的数字输入输出点数 可使用的模拟量输入点数
选项
0=PPI, 1=MODBUS
1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验
2)2)2)
MaxHold 保持寄存器字的最大数量 HoldStart 保持寄存器的起始地址(40001) Done Error
完成标志位 错误代码
3)
表 03
2)
最大的地址取决于所用CPU的类型及其最大值。
参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS从站协议的错误代码”。
3)
MBUS_SLAVE
参数 EN Done Error
意义 使能
完成标志位 错误代码
选项
3)
表 04
3)
参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS从站协议的错误代码” 。
3. 库的存储地址
项目完成后必须要在Micro/WIN中定义库的存储地址,当定义完存储区后, 要保证在任何情况下不能再被其它程序所使用 (主站侧: "DataPtr" + "Count" 从站侧: "HoldStart" + "MaxHold")。
图. 03
4. 保持寄存器值的传输
将程序下载到相应的CPU后,可以在状态表中给主站侧的V存储区赋值,然后监视从站的变化。
当主站的I0.0使能后,VW2中的内容就被发送到从站并写入从站的VW2 。 保持寄存器值的传输见图. 04。
指针"DataPtr" 代表了V区被读的起始地址。
参数 "Count" 表明了地址"Addr" = "4xxxx" (保持寄存器)以字为单位被读的个数。 主站中被读取的V存储区被写入地址为"Addr" = "40002" ("RW" = "1")的保持寄存器中。 保持寄存器是以字为单位工作的,它与从站的V区地址对应。
指针 "HoldStart" 明确了与保持寄存器起始地址40001相对应的V存储区的初始地址。 可以这样计算从站的V区目标指针:
2 * (Addr - 40001) + HoldStart = 2 * (40002 - 40001) + &VB0 = &VB2 另外,要保证"MaxHold" 定义的数据区能够包含主站侧所要写入的数据区 : MaxHold >= Addr - 40001 + Count = 40002 - 40001 + 1 =
2
( 38 KB )
Fig. 04
关于STEP 7 Micro/WIN MOBDUS 库的更多信息可以参看 S7-200 系统手册 ( Entry ID 1109582) 和 STEP 7 Micro/WIN 帮助。
如何在 STEP 7 Micro/WIN 中找到 Modbus RTU 协议和 USS 协议操作库?
说明:说明:
MODBUS 在 STEP 7 Micro/WIN 中,Modbus RTU 协议和 USS 协议操作库位于操作树的“库”文件夹中。函数库要求 STEP 7 Micro/WIN 为 V3.2 或更高版本。
( 24 KB )
图1: 添加函数库
这些库是附加函数库,并非组态软件 STEP 7 Micro/WIN 的组成部分。
您如果需要使用 Modbus RTU 协议,必须购买“SIMATIC STEP 7 Micro/WIN ADD ON: Function Library V1.1 (USS + MODBUS) for STEP 7 Micro/WIN 32”软件。
这个可选附加函数库的订货号是 6ES7830-2BC00-0YX0。 安装顺序:安装顺序:
先安装“STEP 7 Micro/WIN 32 Toolbox V1.0”(包括库),然后安装“STEP 7 Micro/WIN”。 注意:注意:
这个函数库包含可以在 STEP 7 Micro/WIN V3.2 中使用的 Modbus RTU 协议库和 USS 协议库。 如果您安装了 STEP 7 Micro/WIN V4.0 SP5 或者更高版本,那么操作库中就会包含下列函数:
Modbus RTU Master V1.2 对应端口 0 和端口 1 Modbus RTU Slave V1.0 对应端口 0
USS protocol V2.3 对应端口 0 和端口 1
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