西门子PLC S7-1200 Modbus RTU 通信概述

S7-1200 Modbus RTU 通信概述

Modbus具有两种串行传输模式:分别为ASCII和RTU。Modbus是一种单主站的主从通信模式,Modbus网络上只能有一个主站存在,主站在Modbus网络上没有地址,每个从站必须有唯一的地址,从站的地址范围为0 – 247,其中0为广播地址,从站的实际地址范围为1 – 247。

Modbus RTU通信以主从的方式进行数据传输,在传输的过程中Modbus RTU主站是主动方,即主站发送数据请求报文到从站,Modbus RTU从站返回响应报文。

S7-1200以下模块支持 Modbus RTU通信:

通信模块/通信板 订货号
CM1241 RS232 6ES7 241-1AH32-0XB0
CM1241 RS485 6ES7 241-1CH30-0XB0
CM1241 RS422/485 6ES7 241-1CH32-0XB0
CB 1241 RS485 6ES7 241-1CH30-1XB0

注意: 
1. 使用通信模块CM 1241 RS232作为Modbus RTU主站时,只能与一个从站通讯。 
2. 使用通信模块CM 1241 RS485作为Modbus RTU主站时,则允许建立最多与 32 个从站的通讯。 
3. 使用通信板CB 1241 RS485时,CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本,且使用软件必须为STEP 7 Basic V11 或STEP 7 Professional V11 以上更高版本。

S7-1200 Modbus RTU 指令

随着 TIA PORATL 软件和 S7-1200 CPU 固件的不断更新,S7-1200 Modbus RTU 指令也出现了不同的版本。 用户需要根据使用的软件和硬件,正确选择使用符合要求的 S7-1200 Modbus RTU 指令来实现 Modbus RTU 通信。

软件,硬件要求和指令版本说明如下。

软件 STEP 7 V11 中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

软件 STEP 7 V11版本开始,可以从“指令”→“通信处理器”→“MODBUS”下直接调用 “MB_COMM_LOAD”和“MB_MASTER”或“MB_SLAVE”指令,如下图1所示:

Modbus RTU指令有两个版本:分别为V1 和V2。版本V1最初在 STEP 7 Basic V10.5 中提供;版本V2 在 STEP 7 Basic/Professional V11 中提供。

软件 STEP 7 V13 SP1 中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

TIA V13 SP1版本软件中提供了2个版本的 Modbus RTU指令。如下图 2 所示:

  • 早期版本的 Modbus RTU 指令(图2. 中 MODBUS (V2.2))仅可通过 CM1241 通信模块或 CB1241 通信板进行 Modbus RTU 通信。
  • 新版本的 Modbus RTU 指令(图2. 中 MODBUS(RTU) V3.0)扩展了 Modbus RTU 的功能,该指令除了支持 CM1241 通信模块、CB1241 通信板,还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的 PTP 通信模块实现 Modbus RTU 通信。

 注意:新版本 Modbus RTU 指令的使用限制条件
新版本 Modbus RTU 指令通过CM1241通信模块或CB1241通信板进行Modbus RTU通信时,需要满足如下条件:
a. S7-1200 CPU 的固件版本不能低于V4.1;
b. CM1241通信模块或 CB1241 通信板的固件不能低于 V2.1。

常问问题:

S7-1200 是否支持 Modbus ASCII 通信模式?

西门子不提供支持上述通信模式的的现成指令,需要用户自己用自由口模式编程。

Modbus RTU指令V1和V2两个版本有什么区别?

Modbus RTU指令版本 V2 将参数 “REQ” 和 “DONE” 添加到“MB_COMM_LOAD”指令。而且,“MB_MASTER”和“MB_SLAVE ”指令的“MB_ADDR ”参数现在允许一个 UInt 值以进行扩展寻址。

同一CPU程序中是否可以同时使用V1和V2两个不同版本的Modbus RTU指令?

不能在同一CPU 程序中同时使用V1(V1.x)和V2(V2.y)指令版本。用户程序的 Modbus 指令必须具有相同的主版本号;主版本组内的各个指令可具有不同的次版本号。

S7-1200 通信模块CM1241是否可作为Modbus RTU主站或作为Modbus RTU从站?

对S7-1200 通信模块CM1241组态并编程调用“MB_COMM_LOAD”指令,可将其设置为Modbus RTU通信模式。通过编程调用“MB_MASTER”指令,S7-1200 通信模块CM1241可作为Modbus RTU主站,或调用“MB_SLAVE”指令,S7-1200 通信模块CM1241可作为Modbus RTU从站。

注意:无论S7-1200 通信模块CM1241作为Modbus RTU主站还是从站,都需要调用“MB_COMM_LOAD”指令进行编程。

S7-1200 CM1241/CB1241 Modbus RTU 通信是否支持两位停止位?

支持。

注意:S7-1200 CM1241/CB1241属性里可以设置停止位, 但是该模块用于 Modbus 通信时,此设置的停止位无效, 需要在 Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位数值为 2。如下图 3, 4所示:

Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位数值为 2(默认值=1)

 

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