這篇文章介紹的是西門子 smart200PLC從站通信的詳細(xì)說(shuō)明以及案例分析。

西門子smart200PLC的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖

一.西門子S7-200 SMART作為modbus從站

檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫(kù)（圖1），庫(kù)中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。

西門子smart200的modbus從站庫(kù)文件

圖1. 指令樹中的庫(kù)指令

2.編程時(shí)使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化，使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE，并指定相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明，可在子程序的局部變量表中找到；

西門子smart200的modbus從站詳細(xì)分析

圖2. 調(diào)用Modbus RTU通信指令庫(kù) 圖中參數(shù)意義如下：

a.模式選擇：?jiǎn)?dòng)/停止Modbus，1=啟動(dòng)；0=停止

b.從站地址：Modbus從站地址，取值1~247

c.波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200

d.奇偶校驗(yàn)：0=無(wú)校驗(yàn)；1=奇校驗(yàn)；2=偶校驗(yàn)

e.端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號(hào)板上的RS-485 或 RS-232。

f.延時(shí)：附加字符間延時(shí)，缺省值為0

g.最大I/Q位：參與通信的最大I/O點(diǎn)數(shù)，S7-200 SMART 的I/O映像區(qū)為256/256(目前只能最多連接4個(gè)擴(kuò)展模塊，因此目前最多I/O點(diǎn)數(shù)為188/188)

h.最大AI字?jǐn)?shù)：參與通信的最大AI通道數(shù)，最多56個(gè)

i.最大保持寄存器區(qū)：參與通信的V存儲(chǔ)區(qū)字（VW）

j.保持寄存器區(qū)起始地址：以&VBx指定（間接尋址方式）

k.初始化完成標(biāo)志：成功初始化后置1

l.初始化錯(cuò)誤代碼

m.Modbus執(zhí)行：通信中時(shí)置1，無(wú) Modbus 通信活動(dòng)時(shí)為 0。

n.錯(cuò)誤代碼：0=無(wú)錯(cuò)誤

3.在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）Modbus Slave 指令庫(kù)需要一個(gè)781個(gè)字節(jié)的全局 V 存儲(chǔ)區(qū)。 調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令庫(kù)）需要分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。

庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫(kù)的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲(chǔ)空間。如果在編程時(shí)不分配庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多相同的錯(cuò)誤。

操作步驟：

1）在指令樹的Project（項(xiàng)目）中，以鼠標(biāo)右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖3所示：

分配地址寄存器

圖3. "庫(kù)存儲(chǔ)器" 按鈕2）在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)，如圖4所示：

西門子smart200庫(kù)存儲(chǔ)器

圖4. 缺省情況下是從VB0開始，但要保證該存儲(chǔ)器使用地址范圍與其他程序使用的地址不能有重疊。按"建議地址"按鈕也可以自動(dòng)分配

如有必要，使用主站軟件測(cè)試。

注意：由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區(qū)，是在S7-200 SMART CPU的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中分配，此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫(kù)指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊，否則在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，不能正常通信。

注意：Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址，即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個(gè)數(shù)。 在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB1000 開始（HoldStart ＝ VB1000），并且保持寄存器為1000個(gè)字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個(gè)字節(jié)）為單位，實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB1000～VB2999共2000個(gè)字節(jié)。因此分配庫(kù)指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)至少要避開 VB1000～VB2999 區(qū)間。

注意：你選用的CPU的V存儲(chǔ)區(qū)大??！CPU型號(hào)不同V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。

包含 Modbus RTU 從站指令庫(kù)的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后，在編程計(jì)算機(jī)（PG/PC）上運(yùn)行一些 Modbus 測(cè)試軟件可以檢驗(yàn)S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常，這對(duì)查找故障點(diǎn)很有用。測(cè)試軟件通過(guò)計(jì)算機(jī)串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。

Modbus RTU 從站地址與S7-200 SMART 的地址對(duì)應(yīng)：Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200 SMART CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

表1. Modbus地址對(duì)應(yīng)表

其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區(qū)起始地址，即 HoldStart。

如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲(chǔ)區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)

Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持的 Modbus 功能碼

Modbus RTU 從站指令庫(kù)支持特定的 Modbus 功能。訪問(wèn)使用此指令庫(kù)的主站必須遵循這個(gè)指令庫(kù)的要求。

表 2. Modbus RTU 從站功能碼

二．Modbus RTU 從站例程

西門子smart200modbus通信工程實(shí)例

三．總結(jié)

通信雙方必須同時(shí)支持上述模式中的一種。Modbus 是一種單主站的主/從通信模式。Modbus 網(wǎng)絡(luò)上只能有一個(gè)主站存在，主站在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上沒(méi)有地址，從站的地址范圍為 0 - 247，其中 0 為廣播地址，從站的實(shí)際地址范圍為 1 - 247。 Modbus 通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可以通過(guò)各種傳輸方式傳播，如 RS232C、RS485、光纖、無(wú)線電等。 在 S7-200 CPU 通信口上實(shí)現(xiàn)的是 RS485 半雙工通信，使用的是 S7-200 SMART 的自由口功能。