西門子S7-200 Smart Modbus通信介紹與實例編程

一. 西門子S7-200 SMART作為modbus從站

1.檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應(yīng)當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序。

2.編程時使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進行初始化，使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE，并相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細說明，可在子程序的局部變量表中找到；

調(diào)用Modbus RTU通信指令庫 圖中參數(shù)意義如下：

a.模式選擇：啟動/停止Modbus，1=啟動；0=停止

b.從站地址：Modbus從站地址，取值1~247

c.波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200

d.奇偶校驗：0=無校驗；1=奇校驗；2=偶校驗

e.端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號板上的RS-485 或 RS-232。

f.延時：附加字符間延時，缺省值為0

g.最大I/Q位：參與通信的最大I/O點數(shù)，S7-200 SMART 的I/O映像區(qū)為256/256(目前只能最多連接4個擴展模塊，因此目前最多I/O點數(shù)為188/188)

h.最大AI字數(shù)：參與通信的最大AI通道數(shù)，最多56個

i.最大保持寄存器區(qū)：參與通信的V存儲區(qū)字（VW）

j.保持寄存器區(qū)起始地址：以&VBx（間接尋址方式）

k.初始化完成標志：成功初始化后置1

l.初始化錯誤代碼

m.Modbus執(zhí)行：通信中時置1，無 Modbus 通信活動時為 0。

n.錯誤代碼：0=無錯誤

3.在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）Modbus Slave 指令庫需要一個781個字節(jié)的全局 V 存儲區(qū)。調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。庫指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。如果在編程時不分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時會產(chǎn)生許多相同的錯誤。

操作步驟：

1）在指令樹的Project（項目）中，以鼠標右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。

"庫存儲器" 按鈕2在彈出的選項卡中設(shè)置庫指令數(shù)據(jù)區(qū)

缺省情況下是從VB0開始，但要保證該存儲器使用地址范圍與其他程序使用的地址不能有重疊。按"建議地址"按鈕也可以自動分配。如有必要，使用主站軟件測試

注意：由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold的保持寄存器區(qū)，是在S7-200 SMART CPU的V數(shù)據(jù)存儲區(qū)中分配，此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊，否則在運行時會產(chǎn)生錯誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址，即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個數(shù)。

 在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB1000 開始（HoldStart ＝ VB1000），并且保持寄存器為1000個字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個字節(jié)）為單位，實際上這個通信緩沖區(qū)占用了VB1000～VB2999共2000個字節(jié)。因此分配庫指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時至少要避開 VB1000～VB2999 區(qū)間。

注意：你選用的CPU的V存儲區(qū)大小！CPU型號不同V數(shù)據(jù)存儲區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。

包含 Modbus RTU 從站指令庫的項目編譯、下載到CPU中后，在編程計算機（PG/PC）上運行一些 Modbus 測試軟件可以檢驗S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常，這對查找故障點很有用。測試軟件通過計算機串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設(shè)置在自由口通信方式。

二． Modbus RTU 從站例程

西門子smart200modbus通信工程實例

Modbus RTU 從站地址與S7-200 SMART 的地址對應(yīng)：Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200 SMART CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對應(yīng)關(guān)系如下：

其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區(qū)起始地址，即 HoldStart。

如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)

Modbus RTU 從站指令庫支持的 Modbus 功能碼

Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪問使用此指令庫的主站必須遵循這個指令庫的要求。

三． 總結(jié)

通信雙方必須同時支持上述模式中的一種。Modbus 是一種單主站的主/從通信模式。Modbus 網(wǎng)絡(luò)上只能有一個主站存在，主站在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上沒有地址，從站的地址范圍為 0 - 247，其中 0 為廣播地址，從站的實際地址范圍為 1 - 247。 

Modbus 通信標準協(xié)議可以通過各種傳輸方式傳播，如 RS232C、RS485、光纖、無線電等。在 S7-200 CPU 通信口上實現(xiàn)的是 RS485 半雙工通信，使用的是 S7-200 SMART 的自由口功能。