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S7-200CPU之间设置一个简单的Modbus通讯

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xiongxiao 发表于 2015-5-27 23:25 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
说明:

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 意义 选项 EN 使能 Mode 协议选择 0=PPI, 1=MODBUS Baud 传输速率 kbps 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 Parity 校验选择 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验 Timeout 从站的最长响应时间 ms Done “完成”标志位 Error 错误代码 1) 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 意义 选项 EN 使能 First 读写请求位 Slave 从站地址 RW "读" 或 "写" 0=读, 1=写 Addr 读写从站的数据地址 0 .. 128 = 数字量输出 Q0.0 .. Q15.7
1001 .. 10128 = 数字量输入 I0.0 .. Q15.7
30001 .. 30092 = 模拟量输入 AIW0 .. AIW62
40001 .. 49999 = 保持寄存器 2 Count 位或字的个数 (0xxxx, 1xxxx) / words (3xxxx, 4xxxx) DataPtr V存储区起始地址指针 Done '完成' 标志位 Error 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 意义 选项 EN 使能 Mode 协议选择 0=PPI, 1=MODBUS Addr 从站地址 Baud 传输速率 kbps 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 Parity 校验 0=无校验, 1=奇校验, 2=偶校验 Delay 超时时间 ms MaxIQ 可使用的数字输入输出点数 2) MaxAI 可使用的模拟量输入点数 2) MaxHold 保持寄存器字的最大数量 2) HoldStart 保持寄存器的起始地址(40001) Done 完成标志位 Error 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。
3)参看STEP 7 Micro/WIN 帮助: “MODBUS从站协议的错误代码”。
MBUS_SLAVE
参数 意义 选项 EN 使能 Done 完成标志位 Error 错误代码 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:
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。MODBUS 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:
先安装“STEP 7 Micro/WIN 32 Toolbox V1.0”(包括库),然后安装“STEP 7 Micro/WIN”。
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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