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Modbus RTU

概述

S7-1200 CPU V4.1 版本以及 STEP 7 V13 SP1 扩展了 Modbus RTU 的功能，可以使用PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架与各类设备（RFID 阅读器、GPS

设备和其它）进行通信：

● PROFINET ：可以将 S7-1200 CPU 的以太网接口连接至 PROFINET接口模块。可通过机架中 PtP 通信模块以接口模块实现与 PtP 设备的串行通信。

● PROFIBUS ：在 S7-1200 CPU 机架左边插入 PROFIBUS 通信模块。将PROFIBUS 通信模块连接至 PROFIBUS 接口模块的机架。可通过机架中 PtP

通信模块以接口模块实现与 PtP 设备的串行通信。

出于这个原因，S7-1200 支持两组 PtP 指令：

● 早期 Modbus RTU 指令 ：这些 Modbus RTU 指令存在于 S7-1200 的 V4.0版本之前，并且仅可通过 CM 1241 通信模块或 CB 1241 通信板进行串行通信。

● Modbus RTU 指令 ：这些 Modbus RTU指令具备早期指令的所有功能，并且增添了连接 PROFINET 和 PROFIBUS 分布式I/O 的功能。借助 Modbus RTU 指令，

您可组态分布式 I/O 机架中 PtP 通信模块与PtP 设备的之间通信。要使用这些 Modbus RTU 指令，S7-1200 CM 1241模块的固件版本不得低于 V2.1。

说明

用于 S7-1200 的 V4.1

版本时，可以对所有类型的点对点通信使用点对点指令：串行通信、基于 PROFINET的串行通信和基于 PROFIBUS 的串行通信。STEP 7提供早期点对点指令的目的

仅是为了支持现有程序。无论对于 V4.1 CPU 或 V4.0还是更早版本的 CPU，早期指令仍然有效。无须对之前程序的指令进行转换。

选择 Modbus RTU  指令的版本

在 STEP 7 中可使用两个版本的 Modbus RTU 指令：

● 版本 1.1 较初在 STEP 7 Basic/Professional V13 中提供。

● 版本 2.1 在 STEP 7 Basic/Professional V13 SP1 中提供。

可以从兼容性和移植便利性方面考虑，选择将相应的指令版本插入用户程序中。

不能将两个版本的指令用于同一模块，但不同的模块可以使用不同版本的指令。

不要在同一 CPU 程序中同时使用 1.x 和 2.y 指令版本。 用户程序的 Modbus RTU

指令必须具有相同的主版本号（1 1.x、2 2.y 或 V V.z）。

主版本组内的各个指令可具有不同的次版本号 (1.x x)。

单击指令树任务卡上的图标可启用指令树的标题和列

要更改 Modbus RTU

指令的版本，请从下拉列表中选择相应版本。

可以选择一组指令或分别选择各个指令。

使用指令树将 Modbus RTU 指令放入程序时，将在项目树中创建新的 FB 实例。

在项目树的“PLC_x > 程序块 > 系统块 > 程序资源”(PLC_x > Program blocks > Systemblocks > Program resources) 下可看到新的 FB 实例。

要确认程序中 Modbus RTU

指令的版本，必须检查项目树的属性而不是程序编辑器中显示的框的属性。

选择项目树的 Modbus RTU FB

实例，单击右键，选择“属性”(Properties)，然后选择“信息”(Information) 页查看 ModbusRTU 指令的版本号。

可执行 Modbus_Comm_Load 来组态端口以使用 Modbus RTU 协议。 为使用 ModbusRTU 协议组态端口后，该端口只能由 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令使

用。

对用于 Modbus 通信的每个通信端口，都必须执行一次 Modbus_Comm_Load 来组态。

为要使用的每个端口分配一个一的 Modbus_Comm_Load 背景数据块。 较多可在 CPU中安装三个通信模块（RS232 或 RS485）和一个通信板 (RS485)。 从启动 

OB 调用Modbus_Comm_Load 并执行它一次，或使用**个扫描系统标记发起调用以执行它一次。

只有在必须更改波特率或奇偶校验等通信参数时，才再次执行 Modbus_Comm_Load。

如果将 Modbus 库与分布式机架中的模块结合使用，则必须在一个循环中断例程中执行Modbus_Comm_Load 指令（例如，每秒或每隔 10 秒执行一次）。

如果分布式机架的电源中断或者卸下了模块，则在模块恢复运行时，仅向 PtP 模块发送HWConfig 参数组。 由 Modbus_Master 启动的所有请求都会**时，并且 

Modbus_Slave转入静默状态（对任何消息均无响应）。 循环执行 Modbus_Comm_Load解决了这些问题。

将 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令放入用户程序中时，将为其分配背景数据块。

* Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 参数时将引用该背景数据块。

Modbus_Master  通信规则

● 必须先执行 MB_COMM_LOAD 组态端口，然后 Modbus_Master指令才能与该端口通信。

● 如果要将某个端口用于初始化 Modbus 主站请求，则 MB_SLAVE不应使用该端口。Modbus_Master执行的一个或多个实例可使用该端口，但是对于该端口，所有 

Modbus_Master执行都必须使用同一个 Modbus_Master 背景数据块。

● Modbus 指令不使用通信中断事件来控制通信过程。用户程序必须轮询Modbus_Master 指令以了解传送和接收的完成情况。

● 建议对于给定的端口，从程序循环 OB 中调用所有 Modbus_Master执行。Modbus_Master指令只能在一个程序循环或循环/延时执行等级执行。它们不能同时在

两种执行**级中执行。如果一个 Modbus_Master 指令被另一个执行**级更高的 Modbus_Master取代，将导致不正确的操作。Modbus_Master

指令不能在启动、诊断或时间错误执行**级执行。

● Modbus_Master 指令启动传输后，必须连续执行已启用 EN输入的该实例，直到返回状态 DONE=1 或状态 ERROR=1为止。在这两个事件其中之一发生前，一个特

殊的 Modbus_Master实例被视为已激活。原始实例激活后，调用已启用 REQ输入的其它任何实例都将导致错误。如果原始实例的连续执行过程停止，则请求状态

保持激活一段时间，该时间由静态变量“Blocked_Proc_Timeout”*。一旦**出该时间段，则下一个使用激活的 REQ 输入调用的 Modbus_Master

指令成为激活实例。这可以防止单个 Modbus_Master指令独占或锁定对端口的访问。如果在由静态变量“Blocked_Proc_Timeout”*的时间段内没有启用原始激

活的实例，则下次执行此实例（未设置REQ）时将清除激活状态。如果设置了 REQ，则此次执行将启动新的Modbus_Master 请求，如同其它实例未曾激活一样。

REQ  参数

0 = 无请求；1 = 请求将数据传送到 Modbus 从站可使用电平或边沿触发的触点控制此输入。只要此输入启用，状态机便会启动，以确保在

当前请求完成前不允许使用同一背景数据块的任何其它 Modbus_Master发出请求。在当前请求执行期间，将捕获所有其它输入状态并内部保存，直到接收到响应

或检测到错误。

如果在当前请求完成前 REQ 输入 = 1，从而再次执行 Modbus_Master的同一实例，则不会进行任何后续传送。但是，如果当前请求已完成，因为 REQ 输入 =

1 而再次执行 Modbus_Master 时，便会发出新请求。

DATA_ADDR  和 MODE  参数用于选择 Modbus  功能类型

DATA_ADDR（从站中的 Modbus 起始地址）：*要在 Modbus从站中访问的数据的起始地址。

Modbus_Master 指令使用 MODE 输入而非功能代码输入。MODE 和 Modbus地址一起确定实际 Modbus 消息中使用的功能代码。下表列出了 MODE 参数、Modbus

功能代码和 Modbus 地址范围之间的对应关系。

对于“扩展寻址”模式，根据功能所使用的数据类型，数据的较大长度将减小 1 个字节或 1 个字。

DATA_PTR  参数

DATA_PTR 参数指向要写入或读取的 DB 或 M地址。如果使用数据块，则必须创建一个全局数据块为读写 Modbus从站提供数据存储位置。

说明

DATA_PTR  数据块类型必须允许直接寻址该数据块必须允许直接（**）寻址和符号寻址。创建该数据块时，必须选择“标准”(Standard) 访问属性。

DATA_PTR  参数的数据块结构

● 这些数据类型对 Modbus 地址 30001 到 39999、40001 到 49999 和 400001 到465536 的 字读取有效，对 Modbus 地址 40001 到 49999 和 400001 到 

465536的 字写入也有效。

– WORD、UINT 或 INT 数据类型的标准数组

– *的 WORD、UINT 或 INT 结构，其中每个元素都具有一的名称和 16

位数据类型。

– *的复杂结构，其中每个元素都具有一的名称以及 16 或 32 位数据类型。

● 用于 Modbus 地址 00001 到 09999 的 位读取和写入和 10001 到 19999 的位读取。

– 布尔数据类型的标准数组。

– 一命名的布尔变量的已命名布尔结构。

● 尽管不是必需的，但还是建议每个 Modbus_Master指令都具有各自的单独存储区。此建议的原因在于，如果多个 Modbus_Master指令读取和写入同一个存储

区，发生数据损坏的可能性会更大。

● 不要求 DATA_PTR

数据区位于同一个全局数据块中。可创建一个具有多个区域的数据块供 Modbus读取、一个数据块供 Modbus 写入或一个数据块用于各个从站。