S7-1200?作為Modbus RTU 從站 ? ? ? ?

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S7-1200 支持Modbus RTU通信模式的模塊可作為Modbus RTU從站。以下以 CPU1215C DC/DC/DC和CM1241 RS485為例,介紹S7-1200 Modbus RTU 從站通信組態及編程步驟。

硬件和軟件需求及所完成的通信任務：

硬件：① CPU1215C DC/DC/DC (訂貨號:6ES7 215-1AG31-0XB0)② CM1241 RS485 (訂貨號:6ES7 241-1CH30-0XB0)③ PS 307電源（訂貨號:6ES7307-1KA02-0AA0）?④ PC(帶以太網卡）?⑤ TP以太網電纜軟件：① STEP 7 V11 Professional SP2 UPD4 +HSP② ModScan(該軟件是第三方軟件，可以從 Internet 網絡下載)所完成的通信任務：將Modbus RTU從站CPU1215C中地址從DB1.DBW0開始的5 個字中的數據，分別讀取到Modbus RTU主站ModScan中Modbus地址從40001開始的5個字中。

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1組態Modbus RTU通信模塊

在硬件目錄里找到“通信模塊”→“點到點”→“CM1241(RS485)”，雙擊或拖拽此模塊至CPU左側即可，如下圖1所示：

?圖1 組態通信模塊

接下來，在“設備視圖”中用鼠標選中CM1241(RS485)模塊，在“屬性”→“端口組態”中配置此模塊硬件接口參數。如下圖2所示：

以下以傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗=無奇偶校驗，數據位=8位字符，停止位=1，其它保持默認設置為例。

?圖2 RS485 端口設置

最后在“硬件標識符”里確認一下硬件標識符為271，如下圖3所示：

?圖3 硬件標識符

2添加啟動OB

在項目樹下選擇“CPU1215C DC/DC/DC”→“程序塊”→“添加新塊”，在彈出的窗口中選擇“OB 組織塊”→ “Startup”，添加啟動OB 100,如下圖4所示：

?圖4 添加啟動OB

3調用MB_COMM_LOAD指令

為使端口一啟動就被設置為Modbus RTU通信模式，可在OB 100中調用“MB_COMM_LOAD”指令。調用“MB_COMM_LOAD”指令時會自動彈出創建相應背景數據塊的界面，如下圖5所示：

?圖5 調用MB_COMM_LOAD指令

點擊“確認”為該指令創建背景數據塊后，為各輸入/輸出引腳分配地址。尤其需注意MB_DB輸入引腳需指向“MB_SLAVE”指令的背景數據塊，如下圖6所示：

注意：“MB_COMM_LOAD”指令輸入位“REQ”需使用上升沿觸發。由于OB 100只在S7-1200啟動時執行一次，因此，此例中將“REQ”設為“TRUE”。

?圖6 MB_COMM_LOAD指令

MB_COMM_LOAD指令參數意義如下表1所示：

表1 MB_COMM_LOAD指令參數意義

4創建MB_HOLD_REG數據塊

通過“程序塊”→ “添加新塊”，選擇“數據塊（DB）”創建 DB 塊，選擇“標準與S7- 300/400兼容” ，點擊“確認”鍵，定義數據區為5個字的數組，如下圖7所示：

注意：MB_HOLD_REG使用的DB訪問類型必須是標準與S7- 300/400兼容。

?圖7 創建MB_HOLD_REG數據塊

5調用MB_SLAVE指令

在OB1中調用MB_SLAVE指令， 調用該指令時會自動彈出創建相應背景數據塊的界面，如下圖8所示：

?圖8 調用MB_SLAVE指令

點擊“確認”為該指令創建背景數據塊后，并為各輸入/輸出引腳分配地址，如下圖9所示：

S7-1200作為Modbus RTU從站，MB_HOLD_REG指向Modbus保持寄存器數據塊的指針。設置如下所示：MB_HOLD_REG=P#DB3.DBX0.0 WORD 5。

對應關系如下表2所示：

表2 Modbus地址對應關系

?圖9 MB_SLAVE指令

表3 MB_SLAVE指令參數意義

表4 Modbus地址到過程映象區的映射

表5 Modbus地址到CPU存儲區的映射

6Modbus 主站軟件設置

注意：客戶機采用ModScan軟件測試，該軟件是第三方軟件，可以從 Internet 網絡上下載。

首先在打開的ModScan軟件中建立連接，并設置RTU模式的參數：波特率Baud=9600，數據位Data=8，停止位Stop=1，校驗Parity=NONE，如下圖10所示：

圖10 建立ModScan連接

選擇“File”→“New” 打開ModScan通信界面，設置Modbus RTU從站的地址Device Id=1，數據開始地址Address=0001，數據長度Length=5，Modbus數據類型功能碼03，如下圖11所示：

注意：Device Id設置必須與“MB_SLAVE”指令中輸入引腳“MB_ADDR”設置的地址一致。

?圖11 設置ModScan

7Modbus RTU測試結果

在STEP 7 V11 Professional SP2 UPD4軟件中打開該項目CPU1215 DC/DC/DC的“監控表”，對DB3.DBW0寫入數值21，DB3.DBW2寫入數值22，DB3.DBW4寫入數值23，DB3.DBW6寫入數值24，DB3.DBW8寫入數值25。ModScan主站將S7-1200 Modbus RTU從站地址DB3.DBW0的數值21，DB3.DBW2的數值22，DB3.DBW4的數值23，DB3.DBW6的數值24，DB3.DBW8的數值25，分別讀取到了地址40001，40002，40003，40004，40005中。如下圖12所示：

?圖12 Modbus RTU測試結果

MB_COMM_LOAD和MB_SLAVE指令STATUS錯誤代碼

表6 MB_COMM_LOAD指令STATUS錯誤代碼

表7 MB_SLAVE指令STATUS參數意義（通信和組態錯誤）

表8 MB_SLAVE指令STATUS參數意義（Modbus協議錯誤）? ? ? ?

常見問題

為什么觸發“MB_SLAVE”指令出錯，輸出位“ERROR”=1,輸出狀態字“STATUS”=16#8187？

輸出狀態字”STATUS“=16#8187表示指向MB_HOLD_REG指針無效。以下兩種情況會造成如上錯誤：

程序中不存在“MB_SLAVE”指令的輸入引腳“MB_HOLD_REG”對應的DB塊。

在創建“MB_SLAVE”指令的輸入引腳“MB_HOLD_REG”對應的DB塊時選擇了“僅符號尋址”。

解決方法分別如下：

新建“MB_SLAVE”指令的輸入引腳“MB_HOLD_REG”對應的DB塊。

創建“MB_SLAVE”指令的輸入引腳“MB_HOLD_REG”對應的DB塊時只能選擇了“標準與S7-300/400兼容”。　　　　　　

編輯：黃飛

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