modbus指令库Word文档格式.docx
《modbus指令库Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《modbus指令库Word文档格式.docx（24页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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。
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
各参数意义如下:
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
选择读写的数据类型
数据地址：
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
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。
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保持寄存器地址
40001
1234
40002
5678
40003
9ABC
S7-200存储区字寻址
VW200
VW202
VW204
S7-200存储区字节寻址
VB200
12
VB201
34
VB202
56
VB203
78
VB204
9A
VB205
BC
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
ModbusRTU主站库对CPU的版本是否有要求，为什么编译例子程序时，会遇到4个错误？
ModbusRTU主站库对CPU的版本确实有要求，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。
Modbus指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行CPU监控？
Modbus指令库使用的是CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用Micro/WIN的PPI编程通信监控。
如果通信口都已经被占用，可以考虑：
∙加一个通信模块（如EM277、CP243-1、EM241等）扩展出一个编程通信口
∙中止自由口模式，可以将CPU上的模式开关从RUN拨到STOP；
或者保持处于RUN状态，用程序停止指令库的Modbus模式（参见指令库应用）
如何理解Modbus地址与功能码的区别？
Modbus地址与Modbus的功能码是两个层次的概念。
根据Modbus通信协议，Modbus数据的地址使用0xxxx、1xxxx、3xxxx和4xxxx的形式，分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。
在使用S7-200的指令库时，Modbus数据地址与S7-200的I/O和数据存储区地址间有特定的对应关系。
有些设备表明它支持ModbusRTU通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如何指定Modbus站的地址，需要读写数据类型、长度等等。
数据帧有特定字节指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓“功能码”，如功能1指定读取单个/多个数字量输出点的值。
支持Modbus协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是Modbus数据地址。
Modbus地址所访问的数据，是通过各种“功能”读写而来。
功能码是Modbus地址的底层。
如果Modbus通信的一方提供的所谓Modbus协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与Modbus地址间的对应关系。
如何访问大于9999的保持寄存器地址？
通常Modbus协议的保持寄存器地址范围在40001-49999之间。
对于多数应用来说已经够了。
但有些Modbus从站把地址映射到保持寄存器区的地址超过9999的部分。
ModbusMaster协议库支持超过9999的保持寄存器地址。
地址范围为400001-465536。
只需在调用MBUS_MSG子程序时给Addr参数赋相应的值即可，如416768。
ModubsMaster扩展地址模式仅支持保持寄存器区，不支持其他地址类型。
从站指令库
S7-200CPU上的通信口Port0可以支持ModbusRTU协议，成为ModbusRTU从站。
此功能是通过S7-200的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通信设备传输。
详情请参考《S7-200系统手册》之相关章节。
要实现ModbusRTU通信，需要STEP7-Micro/WIN32V3.2以上版本的编程软件，而且须安装STEP7-Micro/WIN32V3.2InstructionLibrary（指令库）。
ModbusRTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。
ModbusRTU从站指令库只支持CPU上的通信0口（Port0）
3.编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用MBUS_SLAVE，并指定相应参数。
关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到；
1.图2.调用ModbusRTU通信指令库
图中参数意义如下：
a.模式选择：
启动/停止Modbus，1=启动；
0=停止
b.从站地址：
Modbus从站地址，取值1~247
c.波特率：
可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
d.奇偶校验：
0=无校验；
1=奇校验；
2=偶校验
e.延时：
附加字符间延时，缺省值为0
f.最大I/Q位：
参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省值为128
g.最大AI字数：
参与通信的最大AI通道数，可为16或32
h.最大保持寄存器区：
参与通信的V存储区字（VW）
i.保持寄存器区起始地址：
以&
VBx指定（间接寻址方式）
j.初始化完成标志：
成功初始化后置1
k.初始化错误代码
l.Modbus执行：
通信中时置1，无Modbus通信活动时为0。
m.错误代码：
0=无错误
2.在CPU的V数据区中分配库指令数据区（LibraryMemory）；
3.如有必要，使用主站软件测试。
由子程序参数HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在S7-200CPU的V数据存储区中分配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通信。
注意Modbus中的保持寄存器区按“字”寻址，即MaxHold规定的是VW而不是VB的个数。
在图2的例子中，规定了Modbus保持寄存器区从VB0开始（HoldStart＝VB0），并且保持寄存器为1000个字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（两个字节）为单位，实际上这个通信缓冲区占用了VB0～VB1999共2000个字节。
因此分配库指令保留数据区时至少要从VB2000开始。
当然保持区不一定要从VB0开始。
你选用的CPU的V存储区大小！
CPU型号不同V数据存储区大小不同。
应根据需要选择Modbus保持寄存器区域的大小。
包含ModbusRTU从站指令库的项目编译、下载到CPU中后，在编程计算机（PG/PC）上运行一些Modbus测试软件可以检验S7-200的ModbusRTU通信是否正常，这对查找故障点很有用。
测试软件通过计算机串口（RS-232）和PC/PPI电缆连接CPU。
如果必要，须将PC/PPI电缆设置在自由口通信方式。
可到一些软件下载网站寻找类似软件，如ModScan32等。
Modbus地址总是以00001、30004之类的形式出现。
S7-200内部的数据存储区与Modbus的0、1、3、4共4类地址的对应关系如下：
表1.Modbus地址对应表
Modbus地址
S7-200数据区
00001~00128
Q0.0~Q15.7
10001~10128
I0.0~I15.7
30001~30032
AIW0~AIW62
40001~4xxxx
T~T+2*（xxxx-1）
其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即HoldStart。
如果已知S7-200中的V存储区地址，推算Modbus地址的公式如下：
Modbus地址=40000+（T/2+1）;
T为偶数
ModbusRTU从站指令库支持的Modbus功能码
ModbusRTU从站指令库支持特定的Modbus功能。
访问使用此指令库的主站必须遵循这个指令库的要求。
表2.ModbusRTU从站功能码
功能码
主站使用相应功能码作用于此从站的效用
1
读取单个/多个线圈（离散量输出点）状态。
功能1返回任意个数输出点（Q）的ON/OFF状态。
2
读取单个/多个触点（离散量输入点）状态。
功能2返回任意个数输入点（I）的ON/OFF状态。
3
读取单个/多个保持寄存器。
功能3返回V存储区的内容。
在Modbus协议下保持寄存器都是“字”值，在一次请求中可以读取最多120个字的数据。
4
读取单个/多个输入寄存器。
功能4返回S7-200的模拟量数据值。
5
写单个线圈（离散量输出点）。
功能5用于将离散量输出点设置为指定的值。
这个点不是被强制的，用户程序可以覆盖Modbus通信请求写入的值。
6
写单个保持寄存器。
功能6写一个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中。
15
写多个线圈（离散量输出点）。
功能15把多个离散量输出点的值写到S7-200的输出映像寄存器（Q区）。
输出点的地址必须以字节边界起始（如Q0.0或Q2.0），并且输出点的数目必须是8的整数倍。
这是此ModbusRTU从站指令库的限制。
些点不是被强制的，用户程序可以覆盖Modbus通信请求写入的值。
16
些多个保持寄存器。
功能16写多个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中。
在一次请求中可以写最多120个字的数据。
常问问题
Modbus从站的网络地址与S7-200的CPU网络地址有什么关系？
没有关系。
支持网络通信的通信协议必须有其自己的网络寻址规定。
Modbus从站的地址只是它在Modbus网络上的地址，而通常所说的S7-200CPU地址是CPU在西门子的PPI网络上的站地址。
S7-200CPU的大部分通信功能都通过PPI网络完成，例如编程、网络读写通信等。
根据Modbus通信协议，Modbus数据的地址使用00xxx、10xxx、30xxx和40xxx的形式，分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。
为何有些HMI软件使用ModbusRTU读取S7-200中的实数会出现错误？
有些HMI软件使用ModbusRTU通信协议时，处理存储在数据保持寄存器中的实数（浮点数）的方式与西门子的实数保存格式不同。
西门子的PLC遵循“高字节低地址、低字节高地址”的规律。
ModbusRTU的保持寄存器总是以“字（双字节）”为单位，而一个实数需要4个字节（双字）表示。
HMI软件在处理时可能会把保持寄存器的两个“字”互换位置，造成不能识别以西门子格式表示的实数。
如果HMI软件一方无法处理这种实数，则可在S7-200CPU中编程将存入数据缓冲区（保持寄存器区）的实数的高字和低字互换。
为何有的HMI软件用ModbusRTU可以读取作为从站的S7-200的内容，但不能写入？
可能此软件使用了Modbus功能15（写多个离散量）或类似功能（功能16）。
S7-200从站协议遵守“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。
如果HMI软件未严格执行此规律就可能发生写入错误的情况。
S7-200是否支持ModbusASCII模式？
S7-200可以支持上述模式，但是没有现成的指令库，需要用户自己编程。
项目编译后为何出现很多错误？
使用指令库时，若编译后出现很多错误，一般是因为未指定库指令数据存储区。
请参考相关条目。
S7-200CPU的Port1是否可以支持ModbusRTU协议？
可以。
用户可以自己编程实现。
在S7-200的“TipsandTricks”帮助文档中，Tip041是ModbusRTU从站程序，用户可以参考。
S7-200是否可以组成ModbusRTU通信网络？
如何组网？
S7-200可以组成RS-485基础上的ModbusRTU网络。
如果通信对象是不同标准的通信口，可能还需要转换。
参见：
RS-485网络组成
在S7-200系统中，无论是组成PPI、MPI还是RPOFIBUS-DP网络，用到的主要部件都是一样的：
∙PROFIBUS电缆：
电缆型号有多种，其中最基本的是PROFIBUSFC（FastConnect快速连接）Standard电缆（订货号6XV1830-0EH10）
∙PROFIBUS网络连接器：
网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等
连接网络连接器
A.电缆和剥线器。
使用FC技术不用剥出裸露的铜线。
图1.剥好一端的PROFIBUS电缆与快速剥线器（FCS，订货号6GK1905-6AA00）。
B.打开PROFIBUS网络连接器。
首先打开电缆张力释放压块，然后掀开芯线锁。
图2.打开的PROFIBUS连接器
C.去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁块用力压下，使内部导体接触。
应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触。
图3.插入电缆
由于通信频率比较高，因此通信电缆采用双端接地。
电缆两头都要连接屏蔽层。
D.复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响。
网络连接器
网络连接器主要分为两种类型：
带和不带编程口的。
不带编程口的插头用于一般联网，带编程口的插头可以在联网的同时仍然提供一个编程连接端口，用于编程或者连接HMI等。
图4.左侧为不带编程口的网络连接器（订货号：
6ES7972-0BA52-0XA0）
右侧的是带编程口的网络连接器（订货号：
6ES7972-0BB52-0XA0）
线型网络结构
通过PROFIBU
升级会员 