S7-200 SMART集成的RS485端口(端口0)以及SB CM01 RS485/232信号板(端口1)两个通信端口可以同时做MODBUS RTU主站,或者一个做MODBUS RTU主站一个做MODBUS RTU从站,不支持同时做MODBUS RTU从站。
下表为支持的功能码和地址:
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CPU集成的RS485端口(端口0)以及SB CM01 RS485/232信号板(端口1)设置:
SMB30定义CPU集成的RS485端口(端口0)工作模式,SMB130定义SB CM01 RS485/232信号板(端口1)工作模式。
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SB CM01 RS485/232信号板(端口1)的X20接线端子定义:
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1.1硬件软件
S7-200 SMART CPU (固件V02.04)、AM06;
STEP 7 Micro/WIN SMART V02.04;
modbus从站主站模拟器。
1.2硬件配置和设置
硬件配置
S7-200 SMART CPU的IP地址和名称设置如下表和截图所示:
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1.3目标
smart1当主站,读取modbus从站模拟器的40001-4003的数据,放到smart1的VB10-VB15。
smart1当从站,VB0-VB5作为从站的40001-4003的数据提供给modbus主站模拟器。
本例只传送3个字,共6个字节数据。
1.4编程
1.4.1 smart1主站编程
第一步:在主程序MAIN中调用
“指令”→“库”→“Modbus RTU Master”→“MBUS_CTRL”和“MBUS_MSG”。
输入参数:
EN:使能输入。
Mode: 0=PPI协议, 1=Modbus协议。
Baud:波特率,支持的波特率见上面的表格。
Parity: 0=无校验,1=奇校验,2=偶校验。
Port: 0=CPU集成的RS485端口(端口0),1=SB CM01 RS485/232信号板(端口1)。
Timeout:主站等待从站响应的时间,以毫秒为单位,允许设置的范围为1-32767。
注意:
1:当2个端口同时作为主站时,Modbus RTU Master为第一个主站,Modbus RTU Master2为第二个主站,2组指令的参数设置一样。
2:Timeout必须设置足够大,保证从站有时间响应。
输出参数:
DONE:初始化完成。
ERROR:有关详细信息,参见下面的故障表。
输入参数:
EN:使能输入。
First:在上升沿时启动,触发读写请求。
Slave:从站地址,地址范围,1-247。
RW:0=读取,1=写入。
Addr:访问从站数据的Modbus起始地址。
Count:10001-19999 和 30001-39999 是只读地址。00001-09999、40001-49999和400001-465535是读写地址。对于输入(1XXXX)和输出(0XXXX)位,最大Count值为1920 位。对于输入(3XXXX)和保持(4XXXX)寄存器,最大Count值为120字。具体还要看通信伙伴的支持数量。
DataPtr:读取或写入的V存储区指针。对于读取请求,此位置是存储从Modbus从站读取的数据第一个存储位置。对于写入请求,此位置是要写入Modbus从站的数据的第一个存储位置。
输出参数:
DONE:FALSE=主站已发送请求并接收从站响应;TRUE=响应完成或 MBUS_MSG/MB_MSG2指令因错误中止。仅当Done输出为TRUE时,Error输出才有效。
ERROR:有关详细信息,参见下面的故障表。
注意:
1:CPU以字节形式读写位数据(地址0xxxx和1xxxx),第一个字节的最低有效位是对应参数Addr的地址,从低位到高位依次排序。
2:MBUS_MSG/MB_MSG2:指令发送请求、等待响应和处理响应通常需要多个扫描周期,EN输入必须接通才能启用发送请求,并且必须保持接通状态,直到Done位返回。
3:同一时刻只能有一条MBUS_MSG或MB_MSG2指令处于激活状态。如果程序启用多条MBUS_MSG或MB_MSG2指令,则CPU将处理第一条MBUS_MSG或MB_MSG2指令,后续 MBUS_MSG或MB_MSG2指令将中止并生成错误代码6。
第二步:选择程序,右键,选择“库存储器”,在弹出的库存储器分配对话框中输入地址。
第三步:编译后下载,运行CPU。
第四步:测试通信
打开modbus从站模拟器的Modbus Slave里的“mbslave”,选择“Connect”
设置指令MBUS_CTRL和SMB30里相一致的参数,点“OK”。
选择“Setup”里的“Slave Definition”。
在弹出的对话框里设置从站地址:2,类型4X,起始地址:0,读取数量:3,点“OK”。
设置40000-40002分别为1、2、3。
注意:此软件地址是从40000开始,40000对应smart的40001。
在smart1的“状态图表”中,给M4.0一个上升沿触发读取,VW10-VW14分别为1、2、3,测试成功。
1.4.2 smart1从站编程
第一步:在主程序MAIN中调用“指令”→“库”→“Modbus RTU Slave” →“MBUS_INIT”和“MBUS_SLAVE”。
输入参数:
EN:使能输入,上升沿触发,只需要触发一次。
Mode: 0=PPI协议, 1=Modbus协议。
Addr:PLC作从站的地址,地址范围,1-247。
Baud:波特率,支持的波特率见上面的表格。
Parity: 0=无校验,1=奇校验,2=偶校验。
Port: 0=CPU集成的RS485端口(端口0),1=SB CM01 RS485/232信号板(端口1)。
Delay:附加字符间延时。在有线网络上运行时,数值为0。如果使用具有纠错功能的调制解调器,则将延时设置为50-100ms之间的值。如果使用扩频无线通信,则将延时设置为10-100ms之间的值。以毫秒为单位,允许设置的范围为0-32767。
MaxIQ:可用于Modbus地址0xxxx到1xxxx的I和Q点数设置为0至256。值0表示禁用对输入和输出的所有读取和写入。建议将MaxIQ值设置为256。
MaxAI:可用于Modbus地址 3xxxx的字输入AI数设置为0至56。值0表示禁用对模拟量输入的读取。
要允许访问所有CPU模拟量输入,MaxAI的建议值如下:CPU CR20、CR30、CR40和CR60为0;对于所有其它CPU型号为56。
MaxHold:可用于Modbus地址4xxxx或4yyyyy的V存储器中的字保持寄存器数。例如:如果要允许Modbus客户端访问2000字节的V存储器,则将MaxHold的值设置为 1000字(保持寄存器)。
HoldStart:指向V存储器中保持寄存器起始位置的指针。
输出参数:
DONE:1=初始化完成。
ERROR:当Done=1接通时,该输出才有效。如果Done=0关闭,则错误参数不会改变。有关详细信息,参见下面的故障表。
输入参数:
EN:使能输入。
输出参数:
DONE:1=MBUS_SLAVE指令响应Modbus请求时,0=未处理任何请求。
ERROR:当Done=1接通时,该输出才有效。如果Done=0关闭,则错误参数不会改变。有关详细信息,参见下面的故障表。
第二步:选择程序,右键,选择“库存储器”,在弹出的库存储器分配对话框中输入地址。
第三步:编译后下载,运行CPU。
第四步:测试通信
打开modbus主站模拟器的Modbus Poll里的“mbpoll”,选择“Connect”。
设置指令MBUS_INIT和SMB30里相一致的参数,点“OK”。
选择“Setup”里的“Read/Write Definition”。
在弹出的对话框里设置从站地址:4,读取类型4X,起始地址:0,读取数量:3,使能读写Read/Write Enabled,点“OK”。
在smart1的“状态图表”中,VW0-VW4分别赋值为1、2、3。
查看主站里的数据为1、2、3,测试成功。
1.5故障查看
1.5.1主站故障
MBUS_CTRL错误代码
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MBUS_MSG错误代码
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正常通信时,smart1的MBUS_CTRL指令的DONE为1,ERROR为0;MBUS_MSG指令的DONE为1,ERROR为0。
拔出smart1 CPU集成的RS485端口(端口0),测试错误代码。smart1的MBUS_CTRL指令的DONE为1,ERROR为0;MBUS_MSG指令的DONE为1,ERROR为3 (需重新给MBUS_MSG指令的First一个上升沿,否则MBUS_MSG指令的DONE为1,ERROR为0)。
退出modbus从站主站模拟器,测试错误代码。smart1的MBUS_CTRL指令的DONE为1,ERROR为0;MBUS_MSG指令的DONE为1,ERROR为3 (需重新给MBUS_MSG指令的First一个上升沿,否则MBUS_MSG指令的DONE为1,ERROR为0)。
1.5.2从站故障
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注意:
1:S7-200 SMART未提供现成的Modbus ASCII指令库,需要用户自己用自由口模式编程。
2:紧凑型PLC没有模拟量输入,不支持3寄存器。
3:MBUS_MSG指令被激活时将发送Modbus请求报文帧,如果在Timeout参数定义的时间间隔内主站未接收到从站应答,Modbus RTU主站协议库默认的情况下还会再发送2次Modbus请求报文帧;在最后一次请求报文帧发送后,经过 Timeout参数定义的时间间隔后还未收到应答时,MBUS_MSG指令Done完成位才被设置为1。修改mModbusRetries变量的绝对地址即可修改重试次数。
4:软件使用Modbus功能15写多个开关量输出功能到S7-200 SMART CPU时,需遵守“以整字节地址边界(如Q0.0、Q2.0)开始、以8的整数倍为位个数”的规约。
5:Modbus RTU的保持寄存器以字为单位,1个浮点型数据则由2个字构成。西门子的PLC遵循“高字节低地址、低字节高地址”的规约,可能不能识别以西门子格式表示的浮点数。如果HMI软件无法处理这种浮点数,则可在S7-200 SMART CPU中编程将存入保持寄存器区的浮点数的高“字”和低“字”互换。
6:S7-200 SMART CPU作为Modbus RTU从站时,不支持广播命令
7:CPU端口用于Modbus通信时,无法再将其用于任何其它用途,包括与HMI的通信。
S7-200 SMART的Modbus RTU通讯
http://bbs.plcjs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=501554&fromuid=1
(出处: PLC论坛-全力打造可编程控制器专业技术论坛)