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(1)Modbus通讯
S7-200的Modbus通讯:
S7-200只支持Modbus RTU协议,不支持Modbus ASCII协议;
Modbus是一种单主站的主/从通信模式。一条Modbus网络上同时只能有一台主站,从站可以有若干个(如下图所示)。从站的地址范围为1-247;
一个Modbus通讯的传输字符应包括一个起始位,8个数据位,1个或0个校验位(奇偶校验或无校验可选择),以及一个停止位。
在S7-200 CPU通信口上实现的是RS485半双工通信,使用的是S7-200的自由口功能。
上图是一个典型的主站和从站的网络结构,对于Modbus主站而言可以对从站进行读或者写的操作,其中它所支持的功能码(FC,Function Code)包括主站左侧表格中所述功能,例如功能码为'01'时表示读取单个/多个线圈(DO)状态或功能码为'04'时表示读取单个/多个输入寄存器(AI)状态。
而对于从站,我们只需要把Modbus的标准地址和从站的地址对应关系建立好就可以了,S7-200的从站与Modbus标准的对应关系如从站右侧表格所示。
表中左侧是Modbus标准地址码,其中1-128对应于S7-200的Q0.0-Q15.7,10001-10128对应于S7-200的I0.0-I15.7,30001-30032对应于AIW0-AIW62,40001-4xxx对应的是S7-200的保持寄存器(V区),它的范围是T-T+2*(xxxx-1),T表示的是V区的起始地址,这一点由Modbus从站的指令所决定的。
Modbus的主站指令叫做MBUS_MSG,通过这条指令可以将Modbus的标准报文发给从站,例如在上图例子当中从站的第一个字节是03,表示的是从站的地址,FC功能码为03,表示的是读取单个/多个保存寄存器,Modbus标准地址是40001,长度是10。随着功能码的不同,报文的格式会发生相应的变化,具体的报文格式需要去参阅Modbus的通讯手册。
从站的指令时MBUS _SLAVE,在接到主站发给它的报文后会根据报文的需求返回报文,比如在上图例子中返回的格式是第一个字节为从站的地址,第二个为功能码,第三个是数据返回给主站,这样就完成了一次Modbus通讯的请求与应答的过程。
(2)Modbus库文件的安装和调用
如果想要应用Modbus指令库,那么首先需要到因特网上或者向西门子的客服人员申请名称为'Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN' 的指令库,将它解压并且安装到Micro WIN当中就可以使用了,安装后会在Micro WIN的库文件当中出现上图标记的三个库,其中Port0和Port1都可以做Modbus Master,而Slave只有Port0口可以做。
(3)Modbus库文件的使用
使用方法很简单,打开Modbus主站指令库会有相应的指令块出现,直接把指令块拖拽到程序当中进行调用就可以了。
在调用Modbus库指令的时候,需要注意一定记得为Modbus库文件分配库存储区。具体的方法是右键单击库,然后选择库存储区,在弹出来的对话框当中可以选择建议地址,自动分配一个程序里面不会用到的地址区间,也可以人为地手动填写起始地址,这个区间在程序当中不可以和其他的数据区相冲突,否则Modbus功能将不正常。
所谓的库存储区其实就是Modbus指令库能够正常工作所必须的一部分背景数据,只
要给它分配好区间并保证不与程序当中其他的地址相冲突就可以了。
(4)Modbus从站指令
从站指令一共有两条,第一条是从站的初始化指令(MBUS_INIT),另一条是MBUS_SLAVE从站指令,在Modbus从站的初始化指令当中涉及哪些内容呢?
首先,第一个引脚Mode表示等于1的时候是启动Modbus,等于0的时候是关闭Modbus,Addr表示的是这个从站的从站地址,Baud表示波特率,Parity是奇偶校验,0是无校验,1是奇校验,2是偶校验,Delay是附加字符之间的延迟,MaxIQ表示的是最大I/Q地址(默认128),MaxAI表示的是最大AI长度(默认32),MaxHold表示的是最大的V存储区(VW),最关键的是HoldStart,表示的是V区起始地址(对应40001),在之前已经提到过S7-200作为从站的时候,它的V区地址对应于Modbus标准地址的起始地址是可更改的,那么就在这里进行设定,在本例中如果HoldStart写的是VB0,那么40001对应的地址就是VW0,40002对应的地址是VW2,40003对应的地址是VW4,以此类推,每一个标准的Modbus地址码对应的是一个Word,以字为单位,同样如果这里设的是VB100,那么40001对应的就是VW100,40002对应的是VW102,以此类推。
这一条初始化指令只需要调用一次就可以了,所以在上图中用的是SM0.1在上电的时候执行一次就可以了。
MBUS_SLAVE这个功能块必须要用前面的条件必须是一直为1的,上图中用SM0.0。