PLC程序猿Modbus是PLC應用中常用的通訊手段，輪詢是在進行一個控制器連接多個從站的通訊時常用的編程手段，由于ST語言在數據處理上的優勢，此方法變得更為簡單。下面以西門子S7 1214C PLC的ModbusRTU通訊為例，展現ST語言下的modbus通訊和輪詢。

硬件連接

要準備的硬件和軟件：

1.西門子PLC 1214C；

2.通訊板CB1241；

3.USB轉RS485轉換器；

4.Modscan2/Modsim32電腦模擬軟件模擬主/從站，

5.SPU(serial port Utility)，監視通訊報文。

PLC作為主站，使用軟件Modsim32模擬從站，使用兩芯線（最好是帶屏蔽雙絞線）進行連接：

硬件連接

將通訊板的AB兩端與轉換器的AB兩端進行連接，要注意AB兩端區分正負極，反接不會燒壞設備，但是無法正常通訊。

編寫程序

1.設備組態

在博圖軟件中配置西門子PLC和通訊板。modbus通訊需要設置波特率、數據位、停止位和校驗位等通訊參數，在博圖中的設備組態中設置此參數，主從站設置一致即可通訊。

通訊參數

設置波特率9600,數據位8位，停止位1位，無校驗，在PLC離線模式下下載硬件組態。

下載組態信息

2.調用modbus功能塊

西門子的通訊一般都需要調用系統功能塊，在“指令”-“通信”-“通信處理器”下可以找到modbus通訊功能塊：

通訊功能塊

可以看到這里提供兩套modbus通訊模塊，這兩套都可以使用（暫不清楚具體的區別），本文選用的是下面的版本較低的模塊。

新建程序段，將配置模塊MB_COMM_LOAD和主站模塊MB_MASTER拖入程序中：

調用功能塊

功能塊調用后要對必要的引腳進行賦值，各個引腳的功能可以按F1查看，建立一個DB數據塊，聲明一些變量連接功能塊的引腳：

聲明變量

上面聲明了兩個容量為5的字數組，用于數據的發送和接受，這個容量可以根據需求任意設置。然后將這寫變量寫入模塊引腳：

模塊賦值

配置模塊MB_COMM_LOAD的觸發REQ只需要在連接時觸發一次啊，因此直接將系統內置的變量“firstscan”寫入即可，上電后執行一次。

由于通訊的讀和寫都由主站模塊MB_MASTER完成，因此我們對這個模塊進行兩次賦值，第一次實現讀的功能，由modbus地址40100開始，讀5個數據，寫入"ModbusData".Read_Data中；第二次實現寫的功能，將"ModbusData".Sent_Data中的數據寫入由modbus地址40110開始的5個數據中。

程序寫到這里已經可以進行通訊了，如果想要在線實驗一下，可以將變量寫入監控表，手動觸發讀寫觸發引腳變量，觀察模塊的輸出狀態，這里就不演示了。

3.編寫輪詢程序

所謂輪詢就是依次詢問，假設我們有3個設備作為modbus從站，從站地址（站號）依次為1,2,3，使用case語句依次對這3個設備進行讀寫操作，而讀出和寫入的數據分別存入3套不同的變量當中。

建立設備變量

使用一個結構體來描述一個設備的所有信息，包括5個狀態字（states:Array[0..4] of Word）和5個控制字（ctrl:Array[0..4] of Word），將結構體聲明為數量為3的數組，存放3個設備的數據。

在整個循環開始前，設定起始設備地址，然后按照“讀操作觸發，讀數據，讀設備地址+1，延時，寫數據，寫操作觸發，寫設備地址+1，延時”的順序持續循環，按照設備地址號選擇上面的結構體變量：

讀操作

iStep=0時，關閉讀寫觸發，設定讀寫設備地址為1；

iStep=10時，讀操作觸發，模塊發出讀數據命令，模塊置位busy信號；

iStep=11時，等待讀操作完成，模塊讀到設備數據后會置位done信號，復位busy信號，根據信號狀態將讀到的數據（Read_Data）寫入設備數據結構體（DeviceData.states)，如果設備地址=1，則寫入DeviceData[1].states，設備地址變化，寫入的結構體也會相應的變化，保證不同設備的數據不會互相干涉。這里加一個判斷，一段時間讀不到數據返回10步驟重新進行讀操作。

iStep=12時，用計數的方式做一個簡單的延時功能，避免因讀寫頻率太快導致設備反應不過來。

寫操作

向設備寫入信息，在寫入操作觸發前要先將相應設備結構體中的數據（DeviceData.ctrl）寫入發送數據緩存區（Sent_Data），然后再進行寫操作，與讀操作類似，寫入完成后設備地址+1，跳轉下一步驟。

運行程序

將程序編譯寫入后重啟PLC，可以看到通訊板的指示燈已經開始閃爍，而輪詢步驟iStep始終在10,11兩步，證明讀數據命令已經發出，但是沒有接受到設備的反饋，始終在進行第一個設備的讀操作。

雖然能夠看到通訊燈在閃，但我們仍然不能直觀的看到這個網絡中的狀態，這是就需要前面提到的SPU軟件，監視串口網絡中的報文。

監視報文

設定端口號，選擇Hex數據格式，點擊開始，可以看到當前網絡中所有報文，根據modbus協議的規格（可以自行百度），可以判斷這些報文就是plc發出的讀命令。

想要讀到數據必須要有從站，我們使用modsim軟件模擬出3個從站：

modsim

將3個模擬從站地址分別設為1,2,3，起始modbus地址與程序設為一致：40100，長度設為20，這樣讀寫地址都能看到。點擊connection設定通訊參數（波特率，數據位，停止位，校驗位與程序中設為一致）。點擊確定后能后看到通訊板和轉換器的接受發送指示燈開始閃爍，程序中的設備地址也在1-3中循環變化：

由于動圖的幀率選的較低，會漏掉幾個燈的狀態。。。

變化的設備地址

監看程序中設備地址，能夠看到地址在1-3之間循環變化。可惜的是modsim與SPU不能共用一個串口，看不到modsim反饋的報文了。

接下來我們在modsim中改變幾個地址的值，看看PLC的設備數據結構體中能否進行相應的變化，將設備1的數據設定為：

40100設置為110，

40101設置為111，

40102設置為112，

40103設置為113，

40104設置為114，

設定數據

數據設定后在PLC的DB塊中監視DeviceData的值：

讀取數據

可以看到DeviceData[1].states的值已經變化（16進制），而DeviceData[2]和DeviceData[3]并沒有變化。

下面進行寫數據的驗證，在程序中將DeviceData[2].ctrl任意賦值，然后再modsim中查看：

寫入數據賦值

寫入成功

可以看到modsim 3中相應地址的數據也已經變化，而其他模擬設備中并沒有改變。

其他

在實際的項目中，例如變頻器控制，通訊參數和數據地址一般都是設備(從站)規定好的，我們需要查閱設備手冊，在程序中做相應的設置即可，通過通訊獲取的數據可以有觸摸屏顯示出來，方便操作人員監控設備狀態，也可以做一寫判斷，用于設備的報警等處理。

編輯：黃飛