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西門子PLC如何modbus？你知道怎么用嗎？詳細(xì)教程

2018年12月30日14:33:34 發(fā)表評(píng)論 247 閱讀

（1）Modbus通訊

S7-200的Modbus通訊：

S7-200只支持Modbus RTU協(xié)議，不支持Modbus ASCII協(xié)議；

Modbus是一種單主站的主/從通信模式。一條Modbus網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)只能有一臺(tái)主站，從站可以有若干個(gè)（如下圖所示）。從站的地址范圍為1-247；

一個(gè)Modbus通訊的傳輸字符應(yīng)包括一個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)或0個(gè)校驗(yàn)位（奇偶校驗(yàn)或無校驗(yàn)可選擇），以及一個(gè)停止位。

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的自由口功能。

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上圖是一個(gè)典型的主站和從站的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)于Modbus主站而言可以對(duì)從站進(jìn)行讀或者寫的操作，其中它所支持的功能碼（FC，F(xiàn)unction Code）包括主站左側(cè)表格中所述功能，例如功能碼為'01'時(shí)表示讀取單個(gè)/多個(gè)線圈（DO）狀態(tài)或功能碼為'04'時(shí)表示讀取單個(gè)/多個(gè)輸入寄存器（AI）狀態(tài)。

而對(duì)于從站，我們只需要把Modbus的標(biāo)準(zhǔn)地址和從站的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系建立好就可以了，S7-200的從站與Modbus標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如從站右側(cè)表格所示。

表中左側(cè)是Modbus標(biāo)準(zhǔn)地址碼，其中1-128對(duì)應(yīng)于S7-200的Q0.0-Q15.7，10001-10128對(duì)應(yīng)于S7-200的I0.0-I15.7，30001-30032對(duì)應(yīng)于AIW0-AIW62，40001-4xxx對(duì)應(yīng)的是S7-200的保持寄存器（V區(qū)），它的范圍是T-T+2*(xxxx-1)，T表示的是V區(qū)的起始地址，這一點(diǎn)由Modbus從站的指令所決定的。

Modbus的主站指令叫做MBUS_MSG，通過這條指令可以將Modbus的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文發(fā)給從站，例如在上圖例子當(dāng)中從站的*個(gè)字節(jié)是03，表示的是從站的地址，F(xiàn)C功能碼為03，表示的是讀取單個(gè)/多個(gè)保存寄存器，Modbus標(biāo)準(zhǔn)地址是40001，長(zhǎng)度是10。隨著功能碼的不同，報(bào)文的格式會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，具體的報(bào)文格式需要去參閱Modbus的通訊手冊(cè)。

從站的指令時(shí)MBUS _SLAVE，在接到主站發(fā)給它的報(bào)文后會(huì)根據(jù)報(bào)文的需求返回報(bào)文，比如在上圖例子中返回的格式是*個(gè)字節(jié)為從站的地址，第二個(gè)為功能碼，第三個(gè)是數(shù)據(jù)返回給主站，這樣就完成了一次Modbus通訊的請(qǐng)求與應(yīng)答的過程。

（2）Modbus庫文件的安裝和調(diào)用

如果想要應(yīng)用Modbus指令庫，那么首先需要到因特網(wǎng)上或者向西門子的客服人員申請(qǐng)名稱為'Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN' 的指令庫，將它解壓并且安裝到Micro WIN當(dāng)中就可以使用了，安裝后會(huì)在Micro WIN的庫文件當(dāng)中出現(xiàn)上圖標(biāo)記的三個(gè)庫，其中Port0和Port1都可以做Modbus Master，而Slave只有Port0口可以做。

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（3）Modbus庫文件的使用

使用方法很簡(jiǎn)單，打開Modbus主站指令庫會(huì)有相應(yīng)的指令塊出現(xiàn)，直接把指令塊拖拽到程序當(dāng)中進(jìn)行調(diào)用就可以了。

在調(diào)用Modbus庫指令的時(shí)候，需要注意一定記得為Modbus庫文件分配庫存儲(chǔ)區(qū)。具體的方法是右鍵單擊庫，然后選擇庫存儲(chǔ)區(qū)，在彈出來的對(duì)話框當(dāng)中可以選擇建議地址，自動(dòng)分配一個(gè)程序里面不會(huì)用到的地址區(qū)間，也可以人為地手動(dòng)填寫起始地址，這個(gè)區(qū)間在程序當(dāng)中不可以和其他的數(shù)據(jù)區(qū)相沖突，否則Modbus功能將不正常。

所謂的庫存儲(chǔ)區(qū)其實(shí)就是Modbus指令庫能夠正常工作所必須的一部分背景數(shù)據(jù)，只要給它分配好區(qū)間并保證不與程序當(dāng)中其他的地址相沖突就可以了。

（4）Modbus從站指令

從站指令一共有兩條，*條是從站的初始化指令（MBUS_INIT），另一條是MBUS_SLAVE從站指令，在Modbus從站的初始化指令當(dāng)中涉及哪些內(nèi)容呢？

首先，*個(gè)引腳Mode表示等于1的時(shí)候是啟動(dòng)Modbus，等于0的時(shí)候是關(guān)閉Modbus，Addr表示的是這個(gè)從站的從站地址，Baud表示波特率，Parity是奇偶校驗(yàn)，0是無校驗(yàn)，1是奇校驗(yàn)，2是偶校驗(yàn)，Delay是附加字符之間的延遲，MaxIQ表示的是大I/Q地址（默認(rèn)128），MaxAI表示的是大AI長(zhǎng)度（默認(rèn)32），MaxHold表示的是大的V存儲(chǔ)區(qū)（VW），關(guān)鍵的是HoldStart，表示的是V區(qū)起始地址（對(duì)應(yīng)40001），在之前已經(jīng)提到過S7-200作為從站的時(shí)候，它的V區(qū)地址對(duì)應(yīng)于Modbus標(biāo)準(zhǔn)地址的起始地址是可更改的，那么就在這里進(jìn)行設(shè)定，在本例中如果HoldStart寫的是VB0，那么40001對(duì)應(yīng)的地址就是VW0，40002對(duì)應(yīng)的地址是VW2，40003對(duì)應(yīng)的地址是VW4，以此類推，每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Modbus地址碼對(duì)應(yīng)的是一個(gè)Word，以字為單位，同樣如果這里設(shè)的是VB100，那么40001對(duì)應(yīng)的就是VW100，40002對(duì)應(yīng)的是VW102

1. 右鍵點(diǎn)擊可執(zhí)行文件(Start.exe) ，在彈出菜單中打開“Properties"。

2. 在“Start.exe 屬性"對(duì)話框中選擇“Digital Signatures（數(shù)字簽名）"選項(xiàng)卡，在這里，可以看到該文件是否有數(shù)字簽名。其它關(guān)于簽名和證書的信息可通過標(biāo)記簽名列表中的名稱，點(diǎn)擊“詳細(xì)信 息"按鈕獲取。

3. 關(guān)閉"Start.exe屬性"對(duì)話框。

圖01

來自西門子的數(shù)字簽名(證書)可以確保STEP 7 (TIA Portal) 經(jīng) Windows 測(cè)試過，并在測(cè)試后沒有被修改。如果你是互聯(lián)網(wǎng)在線，服務(wù)器使用的有效和安全的證書在開始安裝前被自動(dòng)檢查。

證書在不具安全性或不再有效的情況下將被。這個(gè)選項(xiàng)可以使你避免發(fā)送保密數(shù)據(jù)到一個(gè)可能是不安全的頁面。證書發(fā)行者可以對(duì)仍然有效 的證書宣布無效，并吊銷證書的頒發(fā)。為此CRL(證書吊銷列表)存儲(chǔ)的證書通過“https" 被請(qǐng)求和評(píng)估。CRL是簡(jiǎn)單的文本文件，通過它頒發(fā)證書可以被吊銷。如果在這個(gè)列表中當(dāng)前的證書被標(biāo)記為吊銷的，Internet Explorer （IE 瀏覽器）將處理該證書為無效證書。如果防火墻阻塞了到CRL的連接且沒有出錯(cuò)消息，Internet Explorer 要在超時(shí)(例如30秒)時(shí)間后創(chuàng)建頁面。

4. 為了禁用選項(xiàng)，在Internet Explorer 中打開“Tools > Internet Options"對(duì)話框。

5. 選擇“Advanced"選項(xiàng)卡，在“Settings"選項(xiàng)向下滑動(dòng)右邊的滑塊，直到看到“Security"部分。

6. 禁用選項(xiàng)“檢查發(fā)行者的證書撤銷"。

7. 點(diǎn)擊“應(yīng)用"通過OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。

圖02

注意：
只有當(dāng)防火墻不再阻塞到CRL的連接，建議重新啟用“檢查出版商證書吊銷"選項(xiàng)。

創(chuàng)建環(huán)境

此FAQ中涉及的圖片是在STEP 7 (TIA Portal) V12中創(chuàng)建的