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Modbus RTU新版本指令介紹

TIA V13 SP1版本軟件中提供了2個(gè)版本的Modbus RTU指令：

圖1. 兩個(gè)版本Modbus RTU指令

早期版本的Modbus RTU指令（圖1. 中 MODBUS (V2.2)）僅可通過(guò)CM1241通信模塊或CB1241通信板進(jìn)行Modbus RTU通信。
新版本的 Modbus RTU指令（圖1. 中 MODBUS(RTU) V3.0）擴(kuò)展了Modbus RTU的功能，該指令除了支持CM1241通信模塊、CB1241通信板，還支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 機(jī)架上的PTP通信模塊實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信。

新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模塊如下圖2.所示：

圖2. 新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模塊 

新版本Modbus RTU指令的使用

新版本Modbus RTU指令中包含Modbus RTU 主站指令和從站指令。本文以 CPU1217C+CM1241 RS422/485+ET200SP CM PTP 模塊為例，介紹新版本 Modbus RTU 指令主從通信的編程步驟。 
其中CPU 機(jī)架CM1241 RS422/485作為Modbus RTU從站，分布式機(jī)架ET200SP 中 CMPTP 模塊作為Modbus RTU主站。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖3. Modubus RTU 網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)圖

本項(xiàng)目中使用到的硬件和軟件如下:

硬件：
① CPU1217C (訂貨號(hào)： 6ES7 217-1AG40-0XB0)，固件版本V4.1.3
② CM1241 RS422/485模塊 (訂貨號(hào)：6ES7 241-1CH32-0XB0)，固件版本V2.1
③ 24V 電源PS307（訂貨號(hào)：6ES7307-1KA02-0AA0） 
④ ET200 SP IM155-6PN HF（訂貨號(hào)：6ES7155-6AU00-0CN0）
⑤ CM PTP模塊（訂貨號(hào)：6ES7137-6AA00-0BA0）

軟件：
① TIA V13 SP1 UP 9

1.設(shè)備組態(tài)

a.組態(tài)CM1241 RS422/485模塊

打開(kāi)設(shè)備視圖，添加S7-1200CPU，并在硬件目錄里找到“通信模塊”→“點(diǎn)到點(diǎn)”→“CM1241(RS422/485)”，拖拽此模塊至CPU左側(cè)即可，如下圖4.所示：

圖4. 添加 CM 1241 RS422/485模塊
注意： 
固件版本>=V2.1 的CM 1241 RS422/485模塊，才支持新版本Modbus RTU指令。

接下來(lái)，在“設(shè)備視圖”中用鼠標(biāo)選中CM1241(RS422/485)模塊，在“屬性”→“端口組態(tài)”中配置此模塊硬件接口參數(shù)，
本例以傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗(yàn)=無(wú)奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位=8位字符，停止位=1為例。如CM 1241 端口組態(tài)設(shè)置如下圖5.所示：

圖5. CM1241 RS422/485 模塊端口組態(tài)

最后在“硬件標(biāo)識(shí)符”里確認(rèn)一下硬件標(biāo)識(shí)符為269（該參數(shù)在程序編程中會(huì)被使用），如下圖6.所示：

圖6 硬件標(biāo)識(shí)符

另外，S7-1200 還提供了系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器功能，為了便于后續(xù)指令，建議使能該功能。在CPU “屬性”→“常規(guī)”→“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器”使能系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器功能，如圖7. 所示。

圖7. 系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器功能

b.組態(tài)ET200 SP CM PtP 模塊

(1)、插入一個(gè)ET200SP分布式站點(diǎn)。

打開(kāi)網(wǎng)絡(luò)視圖并拖入一個(gè)ET200SP站點(diǎn)，并將其分配給相應(yīng)的IO 控制器（本例CPU1217C 為 IO 控制器），如圖8.所示。

圖8. 插入ET200SP站點(diǎn)

(2)、組態(tài)ET200SP 站點(diǎn)。

在ET200SP的"設(shè)備視圖"環(huán)境下，為ET200SP 站點(diǎn)添加信號(hào)、通信模塊和服務(wù)器模塊，在本例中只添加了CM PTP模塊和服務(wù)器模塊。
注意： 
ET200SP站點(diǎn)中，服務(wù)器模塊是必須組態(tài)的。服務(wù)器模塊隨接口模塊一起采購(gòu)，無(wú)需單獨(dú)購(gòu)買。

ET200SP接口模塊需要為其分配IP地址和Device Name， 有關(guān)ET200 SP 分布式IO 組態(tài)詳細(xì)步驟，請(qǐng)參考《ET200 SP 使用快速入門》，本例不再描述Profinet IO通信的相關(guān)設(shè)置與步驟。
《ET200 SP 使用快速入門》下載鏈接：
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/78304711

在ET200SP"設(shè)備視圖"中用鼠標(biāo)選中CM PTP，在“屬性”→“常規(guī)”→“接口”→“操作模式”中配置此模塊硬件接口參數(shù)，
本例設(shè)定“指定工作模式"："半雙工（RS485）2線制操作"；"接收線路的初始狀態(tài)"："無(wú)"。如下圖9.所示：

圖9. CM PTP 操作模式

接下來(lái)，在“屬性”→“常規(guī)”→“接口”→“端口組態(tài)”中配置此模塊端口組態(tài)參數(shù)，
本例設(shè)定"協(xié)議"："Freeport/Modbus"；"端口參數(shù)"設(shè)置：傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗(yàn)=無(wú)奇偶校驗(yàn)，數(shù)據(jù)位=8位字符，停止位=1為例。端口組態(tài)設(shè)置如下圖10.所示：

圖10. CM PTP 端口組態(tài)

最后需要在“硬件標(biāo)識(shí)符”里確認(rèn)一下CM PTP 模塊硬件標(biāo)識(shí)符，該參數(shù)在程序編程中會(huì)被使用。

2.軟件編程

a.Modbus RTU 主站編程

Modbus RTU主站編程需要調(diào)用Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令，其中Modbus_Comm_Load 指令通過(guò) Modbus RTU 協(xié)議對(duì)通信模塊進(jìn)行組態(tài)，Modbus_Master 指令可通過(guò)由 Modbus_Comm_Load 指令組態(tài)的端口作為 Modbus 主站進(jìn)行通信， Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 參數(shù)必須連接到 Modbus_Master 指令的（靜態(tài)）MB_DB 參數(shù)。

本例中分布式機(jī)架ET200SP 中 CM PTP 模塊作為Modbus RTU主站，其相關(guān)編程步驟如下：

(1)、OB1 中插入一個(gè)FC函數(shù)，并在函數(shù)中拖入Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令。如圖11. 所示

圖11. 拖入Modbus RTU 主站指令

Modbus_Comm_Load指令各參數(shù)意義如下表1所示：

表1 MB_COMM_LOAD指令參數(shù)意義

Modbus_Master指令各參數(shù)意義如下表2所示：

表2 Modbus_Master指令參數(shù)意義

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