s71200modbus通讯指令解析资料.doc

S7-1200 作为Modbus RTU 主站S7-1200 支持Modbus RTU通信模式的模块可作为Modbus RTU主站以下以 CPU1215C DC/DC/DC和CM1241 RS485 模块为例，介绍S7-1200 Modbus RTU 主站通信组态及编程步骤硬件和软件需求及所完成的通信任务:硬件：① CPU1215C DC/DC/DC (订货号： 6ES7 215-1AG31-0XB0)② CM1241 RS485 (订货号：6ES7 241-1CH30-0XB0)③ PS 307电源（订货号：6ES7307-1KA02-0AA0） ④ PC(带以太网卡） ⑤ TP以太网电缆软件：① STEP 7 Professional V11 SP2 UPD4+HSP② ModSim(该软件是第三方软件，可以从 Internet 网络下载)所完成的通信任务：将Modbus RTU从站ModSim中Modbus地址从40001开始的5个字中的数据，分别读取到Modbus RTU主站CPU1215C 中地址从DB1.DBW0开始的5 个字中1.组态Modbus RTU 通信模块在硬件目录里找到“通信模块”→“点到点”→“CM1241(RS485)”，双击或拖拽此模块至CPU左侧即可，如下图1所示：图1 组态通信模块接下来，在“设备视图”中用鼠标选中CM1241(RS485)模块，在“属性”→“端口组态”中配置此模块硬件接口参数。

如下图2所示：以下以传输率=9.6Kbps，奇偶校验=无奇偶校验，数据位=8位字符，停止位=1，其它保持默认设置为例图2 RS485 端口设置最后在“硬件标识符”里确认一下硬件标识符为271，如下图3所示：图3 硬件标识符2.添加启动OB在项目树下选择“CPU1215C DC/DC/DC”→“程序块”→“添加新块”，在弹出的窗口中选择“OB 组织块”→ “Startup”，添加启动OB 100，如下图4所示：图4 添加启动OB3.调用MB_COMM_LOAD指令为使端口一启动就被设置为Modbus RTU通信模式，可在OB 100中调用“MB_COMM_LOAD”指令调用“MB_COMM_LOAD”指令时会自动弹出创建相应背景数据块的界面，如下图5所示：图5 调用MB_COMM_LOAD指令点击“确认”为该指令创建背景数据块后，为各输入/输出引脚分配地址尤其需注意MB_DB输入引脚需指向“MB_MASTER”指令的背景数据块，如下图6所示：注意： “MB_COMM_LOAD”指令输入位“REQ”需使用上升沿触发由于OB 100只在S7-1200启动时执行一次，因此，此例中将“REQ”设为“TRUE”。

图6 MB_COMM_LOAD指令MB_COMM_LOAD指令参数意义如下表1所示：引脚说明EN使能端REQ在上升沿执行该指令PORT通信端口的硬件标识符BAUD波特率选择：3600，6000，12000，2400，4800，9600，19200，38400，57600，76800，115200 （注意：所有其它值均无效）PARITY奇偶检验选择：0-无；1-奇校验；2-偶校验FLOW_CTRL流控制选择：0-（默认值）无流控制RTS_ON_DLYRTS延时选择：0-（默认值）RTS_OFF_DLYRTS关断延时选择：0-（默认值）RESP_TO响应超时： 默认值 = 1000 msMB_MASTER 允许用于从站响应的时间（以毫秒为单位）MB_DB对 MB_MASTER 或 MB_SLAVE 指令所使用的背景数据块DONE完成位：指令执行完成且未出错置1ERROR错误位：0-未检测到错误；1-检测到错误在参数STATUS中输出错误代码STATUS端口组态错误代码表1 MB_COMM_LOAD指令参数意义4.创建DATA_PTR数据发送、接收缓冲区通过“程序块”→ “添加新块”，选择“数据块（DB）”创建 DB 块，选择“标准与S7- 300/400兼容” ，点击“确认”键。

在DB中创建数据类型为5个字的数组，如下图7所示：注意：DATA_PTR数据发送、接收缓冲区使用的DB访问类型必须是标准与S7- 300/400兼容图7 创建DATA_PTR 数据发送、接收缓冲区5.调用MB_MASTER指令在OB1中调用“MB_MASTER”指令，调用该指令时会自动弹出创建相应背景数据块的界面，如下图8所示：图8 调用MB_MASTER指令点击“确认”为该指令创建背景数据块后，并为各输入/输出引脚分配地址，如下图9所示：注意：“MB_MASTER”指令的输入位“REQ”必须使用上升沿触发以下以S7-1200作为Modbus RTU主站，用F03功能码读取Modbus RTU从站2，从Modbus地址40001开始的五个字，接收的数据存放在缓冲区DB3.DBW0开始区域为例设置如下所示：MB_ADDR=2，MODE=0，DATA_ADDR=40001，DATA_LEN=5地址对应关系如下表2所示：Modbus RTU主站CPU1215C 数据缓冲区地址Modbus RTU从站Modbus地址DB3.DBW040001DB3.DBW240002DB3.DBW440003DB3.DBW640004DB3.DBW840005表2 Modbus地址对应关系图9 MB_MASTER指令MB_MASTER指令参数意义如下表3所示：引脚说明EN使能端REQ在上升沿执行该指令，请求将数据发送或读取到Modbus从站MB_ADDRModbus RTU从站地址。

默认地址范围：0至247；扩展地址范围：0至65535值0被保留用于将消息广播到所有Modbus从站MODE模式选择：指定请求类型DATA_ADDR从站中的起始地址：指定Modbus从站中将供访问的数据的起始地址DATA_LEN数据长度：指定要在该请求中访问的位数或字数DATA_PTR数据指针： 指向要写入或读取的数据的 M 或 DB 地址（DB访问类型必须是标准与S7-300/400兼容）DONE完成位：上一请求已完成且没有出错后，DONE 位将保持为 TRUE 一个扫描周期时间BUSY0 – 无正在进行的 MB_MASTER 操作； 1 – MB_MASTER 操作正在进行EEROR错误位： 上一请求因错误而终止后，ERROR 位将保持为 TRUE 一个扫 描周期时间 STATUS 参数中的错误代码值仅在 ERROR =TRUE 的一个扫描周期内有效STATUS错误代码表3 MB_MASTER指令参数意义关于MODE，DATA_ADDR，DATA_LEN可在下表4中查看：MB_MASTER Modbus功能 Modbus地址参数地址类型Modbus数据长度参数Modbus功能模式0读取00001到09999输出位1到20000110001到19999输入位1到20000230001到39999输入寄存器1到1250440001到49999400001到465535（扩展）保持寄存器1到12503模式1写入00001到09999输出位1（单个位）0540001到49999400001到465535（扩展）保持寄存器1（单个字）0600001到09999输出位2到19681540001到49999400001到465535（扩展）保持寄存器2到12316模式2有些Modbus从站不支持使用Modbus功能05H或06H写入单个位或字。

在这样的情况下，可通过模式2强制使用Modbus功能15H或16H写入单个位或字写入 00001到09999输出位2到19681540001到49999400001到465535（扩展）保持寄存器1到12316模式11读出从站的通信状态字和事件计数器：状态字指示指令的执行状态（0：未在执行；0xFFFF：正在执行） 每次成功传送一条消息时，事件计数器值将递增使用该功能时，忽略“MB_MASTER”指令的 DATA_ADDR 和 DATA_LEN 参数模式80通过读取错误代码 (0x0000) 检查从站状态：每个请求1个字模式81通过诊断代码 0x000A 复位从站的事件计数器：每个请求1个字表4 MB_MASTER Modbus功能表6. Modbus 从站软件设置注意：Modbus RTU从站采用ModSim软件测试，该软件是第三方软件，可以从 Internet 网络下载在打开的ModSim软件中建立连接，并设置RTU模式的参数：波特率Baud=9600，数据位Data=8，停止位Stop=1，校验Parity=NONE，如下图10所示：图10 建立ModSim连接选择“File”→“New”打开ModSim通信界面，设置Modbus RTU从站的地址Device Id=2，开始地址Address=0001，数据长度Length=5，Modbus数据类型功能码03。

分别双击各Modbus地址后的数据区，出现“Write Register"对话框，在此写入数据值，如下图11所示：注意：Device Id设置必须与“MB_MASTER”指令中输入引脚“MB_ADDR”设置的地址一致图11 设置ModSim7. Modbus RTU测试结果在STEP 7 Professional V11 UPD4软件中打开该项目CPU1215C DC/DC/DC的“监控表”，触发“MB_MASER”指令的输入位M10.0Modbus RTU主站将ModSim从站地址40001中的数值11，40002中的数值12，40003中的数值13，40004中的数值14，40005中的数值15，分别读取到了地址DB3.DBW0，DB3.DBW2，DB3.DBW4，DB3.DBW6，DB3.DBW8中，如下图12所示：图12 Modbus RTU测试结果S7-1200 Modbus RTU通信模式的多地址或多站点轮询多个CM 1241 RS485 通讯模块之间可以使用 PROFIBUS 电缆相互连接可以将 1 个主站和最多 31 个 MODBUS 从站使用 PROFIBUS 电缆连接组网。

S7-1200 Modbus RTU轮询需要通过上一条”MB_MASTER“指令输出位“Done“=1来触发下一条“MB_MASTER“指令具体说明及编程思路请参考以下链接：如何使用STEP 7(TIA Portal)V11为SIMATIC S7-1200建立Modbus RTU通讯？。