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一、S7-1200存儲卡的基本介紹

S7-1200CPU使用的存儲卡為SD卡，有如下四種功能（實(shí)際為三種）：

1. 作為CPU的預(yù)裝載存儲區(qū)，用戶項(xiàng)目文件僅存儲在卡中，CPU中沒有項(xiàng)目文件，離開存儲卡將無法運(yùn)行。

2. 在有編碼器的情況下，作為向多個(gè)S7-1200PLC傳送項(xiàng)目文件的介質(zhì)。

3. 忘記密碼時(shí)，清除CPU內(nèi)部項(xiàng)目文件和密碼。

4. 更新S7-1200CPU的固件版本（只限24M卡）。

注意：

1. 對于S7-1200CPU，存儲卡不是必需的。

2. 將存儲卡插到一個(gè)處于運(yùn)行狀態(tài)的CPU上，會造成CPU停機(jī)。

3. S7-1200CPU僅支持由西門子制造商預(yù)先格式化過的存儲卡。

訂貨號：

4. 如果使用Windows格式化程序?qū)Υ鎯ㄟM(jìn)行格式化，CPU將無法使用該存儲卡。

5. 目前S7-1200還無法配合存儲卡實(shí)現(xiàn)配方和數(shù)據(jù)歸檔的高級功能。

二、S7-1200存儲卡的工作模式

兩種工作模式：

1. 程序卡：作為S7-1200CPU的裝載存儲區(qū)，所有程序和數(shù)據(jù)存儲在卡中，CPU內(nèi)部集成的存儲區(qū)中沒有項(xiàng)目文件，設(shè)備在運(yùn)行過程中存儲卡不能被拔除。

2. 傳輸卡：用于從存儲卡向CPU傳送項(xiàng)目，傳送完成后必須將存儲卡拔出，CPU可以離開存儲卡獨(dú)立運(yùn)行。

三、程序卡模式

優(yōu)點(diǎn)：更換CPU時(shí)不需要重新下載項(xiàng)目文件。

怎樣將項(xiàng)目文件裝載到存儲卡：

*步：將存儲卡設(shè)定到“編程”模式。建議做此操作之前清除存儲卡中的所有文件。

第二步：設(shè)置CPU的啟動(dòng)狀態(tài)為“Warm restart-RUN”。

第三步：將CPU斷電。

第四步：將存儲卡插到CPU卡槽內(nèi)。

第五步：將CPU上電。

第六步：使用博途軟件下載項(xiàng)目，此時(shí)是將項(xiàng)目文件（包括用戶程序、硬件組態(tài)和強(qiáng)制值）下載到存儲卡中，而不是CPU內(nèi)部集成的存儲區(qū)中。

完成上述步驟后，CPU可以帶卡正常運(yùn)行。此時(shí)如果將存儲卡拔出，CPU會報(bào)錯(cuò)，“ERROR”紅燈閃爍。

四、傳輸卡模式

優(yōu)點(diǎn)：在沒有編程器的情況下，方便快捷地向多個(gè)S7-1200CPU拷貝項(xiàng)目文件。

怎樣向傳輸模式的存儲卡中裝載項(xiàng)目：

*步：將存儲卡設(shè)定到“傳輸”模式。建議客戶做此操作前清除存儲卡中的所有文件。

第二步：設(shè)置CPU的啟動(dòng)狀態(tài)為“Warm restart-RUN”。

第三步：直接拖拽PLC設(shè)備到存儲卡盤符。

說明：

做好的“程序卡”可以直接更改為“傳輸卡”。

從存儲卡復(fù)制項(xiàng)目到S7-1200CPU：

*步：將CPU斷電。

第二步：將存儲卡插到CPU卡槽。

第三步：將CPU上電，CPU上“MAINT”黃燈閃爍。

第四步：將CPU斷電，將存儲卡拔出。

第五步：將CPU上電。

五、使用存儲卡清除密碼

如果忘記了之前設(shè)定到S7-1200的密碼，通過“恢復(fù)出廠設(shè)置”無法清除S7-1200內(nèi)部的程序和密碼，的清除方式就是使用存儲卡。步驟如下：

1. 將S7-1200設(shè)備斷電。

2. 插入一張存儲卡插到S7-1200CPU上，存儲卡中的程序不能有密碼保護(hù)。

3. 將S7-1200設(shè)備上電。

S7-1200上電后，會將存儲卡中的程序復(fù)制到內(nèi)部的FLASH寄存器中，即執(zhí)行清除密碼操作。

也可以用相同的方法插入一張全新的或者空白的存儲卡到S7-1200CPU，設(shè)備上電后，S7-1200CPU會將內(nèi)部的存儲區(qū)的程序轉(zhuǎn)移到存儲卡中，拔下存儲卡后，S7-1200CPU內(nèi)部將不再有用戶程序，即實(shí)現(xiàn)了清除密碼。

存儲卡中的內(nèi)容可以使用讀卡器清除。

注意：

1. 不要格式化存儲卡。

2. IP地址并不能被清除。

3. 插入空白存儲卡后，內(nèi)部裝載存儲區(qū)的設(shè)備組態(tài)、用戶程序和任何的強(qiáng)制值被復(fù)制的存儲卡中（即便是原來CPU內(nèi)容為空也是如此）。存儲卡此時(shí)成為一個(gè)包括之前存儲在內(nèi)部裝載存儲區(qū)的數(shù)據(jù)的程序卡。復(fù)制完成后，內(nèi)部裝載存儲區(qū)被清空。如果插入的不是空白卡，內(nèi)部裝載存儲區(qū)將不被清空。

六、使用24M存儲卡更新S7-1200CPU的固件版本。

S7-1200固件版本下載地址：http://support.automation.siemens.com/WW/view/cn。

注意：

1. 不同訂貨號的S7-1200CPU的固件文件不同，下載地址也不同。用戶在下載和更新固件之前請核對產(chǎn)品訂貨號。

2. 2M和4M的村欻卡不能用于CPU固件升級。

3. 固件升級前CPU內(nèi)部存儲的項(xiàng)目文件（程序塊、硬件組態(tài)等）不受影響，不會被清除。

4. 如果存儲卡中的固件文件訂貨號與實(shí)際CPU的訂貨號不*，即使執(zhí)行了下列步驟，CPU的原固件版本也不會改變。

更新CPU的固件步驟如下：

*步：使用電腦通過讀卡器清除存儲卡中的內(nèi)容。注意：不要格式化存儲卡。

第二步：下載版固件文件，里面包含一個(gè)“S7_JO.SYS”文件和一個(gè)“FWUPDATE.SYS”文件夾。

第三步：將“S7_JO.SYS”文件和“FWUPDATE.SYS”文件夾拷貝到存儲卡中。

第四步：將存儲卡插到CPU卡槽中，此時(shí)CPU會停止，”MAINT“指示燈閃爍。

第五步：將CPU斷電再上電。CPU的”RUN/STOP“指示燈紅綠交替閃爍說明你哥股減正在被更新中。”RUN/STOP“指示燈亮，”MAINT“指示燈閃爍說明固件更新已經(jīng)結(jié)束。

第六步：拔出存儲卡。

第七步：再次將CPU斷電再上電。

用戶可以在博途軟件中查看CPU目前的固件版本以確認(rèn)是否已更新。

補(bǔ)充說明：

一、獲取空白存儲卡的方法：

1. 購買一個(gè)新的沒有使用過的西門子SIMATIC MC存儲卡。

2. 如果SIMATIC MC卡不是空白的，使用Window資源管理器刪除存儲卡上的”SIMATIC.S7S“文件夾和”S7_JOB.S7S“文件。

二、如果對存儲卡模式不進(jìn)行先期設(shè)置，默認(rèn)將為程序卡，而不是傳輸卡或固件更新卡。

三、不管存儲卡是否為空白卡，只要插入CPU，則CPU裝載存儲器將被清空，區(qū)別是空白卡將把CPU裝載存儲區(qū)原內(nèi)容復(fù)制到該空白卡成為程序卡，而非空白卡除了清空CPU裝載存儲區(qū)外，自身內(nèi)容將保留。

四、讀取存儲卡內(nèi)容時(shí)，只能通過電腦或者其它讀卡器才可以，插在CPU上再連接電腦讀取是不可以讀到的。

五、設(shè)置存儲卡模式需要在博途軟件中，清除存儲卡上內(nèi)容不要進(jìn)行格式化，而是要通過Windows資源管理器來刪除。

 門子S7-1200/1500 12M存儲卡西門子小型機(jī)有s7-200:處理速度0它適用于各行各業(yè)數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)呈指數(shù)級增長具備高速(0s7-200plc可提供4個(gè)不同的基本型號與8種cpu可供選擇使用并且將屏蔽線接地尤其在保證期內(nèi)一直到用于機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)器的高動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)裝置也有帶卡的可將企業(yè)內(nèi)所有區(qū)域有效地集成到一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)中3、20世紀(jì)80年代初西門子plcs7-400系列用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算對于所記錄數(shù)據(jù)的處理在未來將更具選擇性即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化cpu按照i/o映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路這會帶來較高成本在5分鐘內(nèi)換好新的電池

西門子為其產(chǎn)品及系統(tǒng)提供工業(yè)安全功能，以支持工廠、解決方案、機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)的安全運(yùn)行。

為了保護(hù)設(shè)備、系統(tǒng)、機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)以防受到網(wǎng)絡(luò)威脅，必須實(shí)施并持續(xù)保持全面、的工業(yè)安全概念。西門子的產(chǎn)品和解決方案構(gòu)成了這種概念的一個(gè)要素。

客戶負(fù)責(zé)防止未經(jīng)*的對其工廠、系統(tǒng)、機(jī)器設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。這種系統(tǒng)、機(jī)器和部件只應(yīng)連接到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)，前提是需要進(jìn)行這種連接，且僅當(dāng)采取適當(dāng)措施時(shí)的情況下才進(jìn)行這種連接（例如，使用防火墻和/或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分隔）。

西門子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站協(xié)議庫（西門子標(biāo)準(zhǔn)庫指令）。 

圖 1. 西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫（Micro/WIN V4.0 SP5）

注意

• 1. Modbus RTU 主站指令庫的功能是通過在用戶程序中調(diào)用預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的，該庫對 Port 0 和 Port 1 有效。該指令庫將設(shè)置通信口工作在自由口模式下。
• 2. Modbus RTU 主站指令庫使用了一些用戶中斷功能，編其他程序時(shí)不能在用戶程序中禁止中斷。
• 3. Modbus RTU 主站庫對CPU的版本有要求。CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01（即訂貨號為 6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的 S7-200 CPU 不支持。

使用 Modbus RTU 主站指令庫，可以讀寫 Modbus RTU 從站的數(shù)字量、模擬量 I/O 以及保持寄存器。

要使用 Modbus RTU 主站指令庫，須遵循下列步驟：

• 1.安裝西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫
• 2.按照要求編寫用戶程序調(diào)用 Modubs RTU 主站指令庫
• 安裝西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫

1.2 Modbus RTU 主站功能編程

1. 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 調(diào)用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并啟動(dòng)其功能控制：

圖 2. 用 SM0.0 調(diào)用 Modbus RTU 主站初始化與控制子程序

各參數(shù)意義如下:

a.	EN	使能：	必須保證每一掃描周期都被使能（使用 SM0.0）
b.	Mode	模式：	為 1 時(shí)，使能 Modbus 協(xié)議功能；為 0 時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng) PPI 協(xié)議
c.	Baud	波特率：	支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。
d.	Parity	校驗(yàn)：	校驗(yàn)方式選擇
			0＝無校驗(yàn)
			1＝奇較驗(yàn)
			2＝偶較驗(yàn)
e.	Timeout	超時(shí)：	主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為 1000 毫秒（1 秒），允許設(shè)置的范圍為 1 - 32767。
			注意： 這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。
f.	Done	完成位：	初始化完成，此位會自動(dòng)置1。可以用該位啟動(dòng) MBUS_MSG 讀寫操作（見例程）
g.	Error		初始化錯(cuò)誤代碼（只有在 Done 位為1時(shí)有效）：
			0＝ 無錯(cuò)誤
			1＝ 校驗(yàn)選擇非法
			2＝ 波特率選擇非法
			3＝ 模式選擇非法

2. 調(diào)用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個(gè)Modbus 請求；

圖 3. 調(diào)用Modbus RTU 主站讀寫子程序

各參數(shù)意義如下:

a.	EN	使能：	同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫功能（即 MBUS_MSG）使能
			注意：建議每一個(gè)讀寫功能（即 MBUS_MSG）都用上一個(gè) MBUS_MSG 指令的 Done 完成位來激活，以保證所有讀寫指令循環(huán)進(jìn)行（見例程）。
b.	First	讀寫請求位：	每一個(gè)新的讀寫請求必須使用脈沖觸發(fā)
c.	Slave	從站地址：	可選擇的范圍   1 - 247
d.	RW	從站地址：	0 ＝ 讀， 1 ＝ 寫
			注意：
			1. 開關(guān)量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能
			2. 開關(guān)量輸入和模擬量輸入只支持讀功能
e.	Addr	讀寫從站的數(shù)據(jù)地址：
			選擇讀寫的數(shù)據(jù)類型
			00001 至 0xxxx - 開關(guān)量輸出
			10001 至 1xxxx - 開關(guān)量輸入
			30001 至 3xxxx - 模擬量輸入
			40001 至 4xxxx - 保持寄存器
f.	Count	數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)	通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)（位或字的個(gè)數(shù)）
			注意： Modbus主站可讀/寫的數(shù)據(jù)量為120個(gè)字（是指每一個(gè) MBUS_MSG 指令）
g.	DataPtr	數(shù)據(jù)指針：	1. 如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中
			2. 如果是寫指令，要寫出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中
h.	Done	完成位	讀寫功能完成位
i.	Error	錯(cuò)誤代碼：	只有在 Done 位為1時(shí)，錯(cuò)誤代碼才有效
			0 ＝ 無錯(cuò)誤
			1 ＝ 響應(yīng)校驗(yàn)錯(cuò)誤
			2 ＝ 未用
			3 ＝ 接收超時(shí)（從站無響應(yīng)）
			4 ＝ 請求參數(shù)錯(cuò)誤（slave address, Modbus address, count, RW）
			5 ＝ Modbus/自由口未使能
			6 ＝ Modbus正在忙于其它請求
			7 ＝ 響應(yīng)錯(cuò)誤（響應(yīng)不是請求的操作）
			8 ＝ 響應(yīng)CRC校驗(yàn)和錯(cuò)誤
			-
			101 ＝ 從站不支持請求的功能
			102 ＝ 從站不支持?jǐn)?shù)據(jù)地址
			103 ＝ 從站不支持此種數(shù)據(jù)類型
			104 ＝ 從站設(shè)備故障
			105 ＝ 從站接受了信息，但是響應(yīng)被延遲
			106 ＝ 從站忙，拒絕了該信息
			107 ＝ 從站拒絕了信息
			108 ＝ 從站存儲器奇偶錯(cuò)誤

常見的錯(cuò)誤：

• 如果多個(gè) MBUS_MSG 指令同時(shí)使能會造成 6 號錯(cuò)誤
• 庫存儲區(qū)被程序其它地方復(fù)用，有時(shí)也會造成6 號錯(cuò)誤
• 從站 delay 參數(shù)設(shè)的時(shí)間過長會造成主站 3 號錯(cuò)誤
• 從站掉電或不運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)故障都會造成主站 3 號錯(cuò)誤

3. 在 CPU 的 V 數(shù)據(jù)區(qū)中為庫指令分配存儲區(qū)（Library Memory）

Modbus Master 指令庫需要一個(gè)284個(gè)字節(jié)的全局 V 存儲區(qū)。

參考：分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)

1.3 關(guān)于 Modbus RTU 主站協(xié)議及地址

此為西門子正式推出的標(biāo)準(zhǔn)庫指令說明資料。

在 Modbus RTU Master 協(xié)議和 PPI 協(xié)議之間切換：

Modbus RTU Master 協(xié)議指令庫使通信口工作在自由口模式下，此時(shí)不能與 Micro/WIN 軟件通信。要在切換回 PPI 協(xié)議，可以：

• 將 MBUS_CTRL 指令的 Mode 輸入端設(shè)置為邏輯"0"
• 將 CPU 的允許模式選擇開關(guān)置為 STOP 位置

Modbus RTU Master 協(xié)議庫的執(zhí)行時(shí)間：

Modbus RTU Master 協(xié)議庫的 MBUS_CTRL 指令不需要很長的執(zhí)行時(shí)間。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化，在后續(xù)的每個(gè)掃描周期中只占用 0.41 ms。

調(diào)用 MBUS_MSG 子程序會加長處理時(shí)間。大部分時(shí)間都用于 CRC 校驗(yàn)的計(jì)算。每讀、寫一個(gè)字的數(shù)據(jù)就需要 1.85 ms 掃描時(shí)間。數(shù)據(jù)多的情況下（讀、寫 120 字的數(shù)據(jù)），掃描時(shí)間大概會擴(kuò)增加 222 ms。讀操作的時(shí)間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上；寫操作的時(shí)間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。

Modbus 地址

通常 Modbus 地址由 5 位數(shù)字組成，包括起始的數(shù)據(jù)類型代號，以及后面的偏移地址。Modbus Master 協(xié)議庫把標(biāo)準(zhǔn)的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能號，讀寫從站的數(shù)據(jù)。Modbus Master 協(xié)議庫支持如下地址：

• 00001 - 09999：數(shù)字量輸出（ 線圈）
• 10001 - 19999：數(shù)字量輸入（觸點(diǎn)）
• 30001 - 39999：輸入數(shù)據(jù)寄存器（通常為模擬量輸入）
• ：數(shù)據(jù)保持寄存器

Modbus Master 協(xié)議庫支持的功能

為了支持上述 Modbus 地址的讀寫，Modbus Master 協(xié)議庫需要從站支持下列功能：

表 1. 需要從站支持的功能

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Modbus 地址和 S7-200 存儲區(qū)地址的映射

S7-200 通過 Modbus Master 和 Slave 協(xié)議庫通信時(shí)，Modbus 地址和 S7-200 內(nèi)存儲區(qū)地址的 映射關(guān)系都類似。

Modbus 保持寄存器地址映射舉例：

Modbus 數(shù)字量地址映射舉例：

位地址（0xxxx 和 1xxxx）數(shù)據(jù)總是以字節(jié)為單位打包讀寫。個(gè)字節(jié)中的低有效位對應(yīng) Modbus 地址的起始地址。如下圖所示：

圖 4. 數(shù)字量地址映射舉例

1.4 Modbus RTU 主站例程

為了更好地理解 Modbus 主站的編程，可參考下面的例程。

例子程序1: 多個(gè)MBUS_MSG指令輪詢執(zhí)行，

注意

• 1. 該例程使用 Micro/WIN V4.0 SP5 保存。
• 2. 該例程僅訪問一個(gè)從站，若訪問不同的從站，可通過改變從站地址來實(shí)現(xiàn)。

Modbus RTU 主站指令庫應(yīng)用例程

例子程序2：反復(fù)激活單個(gè)MBUS_MSG指令：

Modbus RTU 主站變址方式輪詢訪問應(yīng)用例程

注意：此指令庫/程序的作者和擁有者對于該軟件的功能性和兼容性不負(fù)任何責(zé)任。使用該軟件的風(fēng)險(xiǎn)*由用戶自行承擔(dān)。由于它是免費(fèi)的，所以不提供任何擔(dān)保，錯(cuò)誤糾正和熱線支持，用戶不必為 此聯(lián)系西門子技術(shù)支持與服務(wù)部門。

1.5 Modbus RTU 主站常問問題

Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本是否有要求，為什么編譯例子程序時(shí)，會遇到 4 個(gè)錯(cuò)誤？

Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本確實(shí)有要求，CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。

Modbus 指令庫啟動(dòng)后，如何通過同一個(gè)通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控？

Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：

• 加一個(gè)通信模塊（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）擴(kuò)展出一個(gè)編程通信口
• 中止自由口模式，可以將 CPU 上的模式開關(guān)從 RUN 撥到 STOP；或者保持處于 RUN 狀態(tài)，用程序停止指令庫的 Modbus 模式（參見指令庫應(yīng)用）

 如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？

Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個(gè)層次的概念。

根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時(shí)，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應(yīng)關(guān)系。

有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。

支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù)，是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應(yīng)關(guān)系。

如何訪問大于 9999 的保持寄存器地址？

通常 Modbus 協(xié)議的保持寄存器地址范圍在 之間。對于多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)夠了。但有些 Modbus 從站把地址映射到保持寄存器區(qū)的地址超過 9999 的部分。

Modbus Master 協(xié)議庫支持超過 9999 的保持寄存器地址。地址范圍為 36。只需在調(diào)用 MBUS_MSG 子程序時(shí)給 Addr 參數(shù)賦相應(yīng)的值即可，如 416768。

 Modubs Master 擴(kuò)展地址模式僅支持保持寄存器區(qū)，不支持其他地址類型。

S7-200 作為 Modbus 主站方接收上來的數(shù)據(jù)格式與第三方設(shè)備不一樣怎么辦？

西門子PLC數(shù)據(jù)的存儲格式為高位低存方式。舉例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方設(shè)備與西門子數(shù)據(jù)存儲格式不同，是低位低存的方式，那么通信上來的數(shù)據(jù)就會存在錯(cuò)誤，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換才能使用。編程的方式比較多樣，針對雙字中高低字的交換可以使用SWAP(字交換）指令，若是字節(jié)交換可以考慮循環(huán)移位指令。

S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它協(xié)議？

不支持。S7-200自身的通信端口或其通信擴(kuò)展模塊均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信協(xié)議。

 為什么 S7-200 作 Modbus 主站時(shí) MBUS_MSG 指令報(bào)6號錯(cuò)誤？

引起6號錯(cuò)誤主要有兩方面的原因：1.多個(gè) MBUS_MSG 指令同時(shí)使能執(zhí)行；2. Modbus庫存儲區(qū)中分配的建議地址區(qū)與編程中已使用的V存儲區(qū)有重疊。

2Modbus RTU從站

2.1 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 從站通信協(xié)議

S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU協(xié)議，成為Modbus RTU從站。此功能是通過S7-200的自由口通信模式實(shí)現(xiàn)，因此可以通過無線數(shù)據(jù)電臺等慢速通信設(shè)備傳輸。

 詳情請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》之相關(guān)章節(jié)。

要實(shí)現(xiàn)Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程軟件，而且須安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）。Modbus RTU功能是通過指令庫中預(yù)先編好的程序功能塊實(shí)現(xiàn)的。

 Modbus RTU從站指令庫只支持CPU上的通信0口（Port0）。

2.2 編程基本步驟：

檢查Micro/WIN的軟件版本，應(yīng)當(dāng)是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。

檢查Micro/WIN的指令樹中是否存在Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應(yīng)當(dāng)包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個(gè)子程序。如果沒有，須安裝Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令庫）軟件包；

圖1. 指令樹中的庫指令

編程時(shí)使用SM0.1調(diào)用子程序MBUS_INIT進(jìn)行初始化，使用SM0.0調(diào)用MBUS_SLAVE，并相應(yīng)參數(shù)。關(guān)于參數(shù)的詳細(xì)說明，可在子程序的局部變量表中找到；

圖2. 調(diào)用Modbus RTU通信指令庫

圖中參數(shù)意義如下：

• 模式選擇：啟動(dòng)/停止Modbus，1=啟動(dòng)；0=停止
• 從站地址：Modbus從站地址，取值1~247
• 波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200
• 奇偶校驗(yàn)：0=無校驗(yàn)；1=奇校驗(yàn)；2=偶校驗(yàn)
• 延時(shí)：附加字符間延時(shí)，缺省值為0
• I/Q位：參與通信的I/O點(diǎn)數(shù)，S7-200的I/O映像區(qū)為128/128，缺省值為128
• AI字?jǐn)?shù)：參與通信的AI通道數(shù)，可為16或32
• 保持寄存器區(qū)：參與通信的V存儲區(qū)字（VW）
• 保持寄存器區(qū)起始地址：以&VBx（間接尋址方式）
• 初始化完成標(biāo)志：初始化后置1
• 初始化錯(cuò)誤代碼
• Modbus執(zhí)行：通信中時(shí)置1，無 Modbus 通信活動(dòng)時(shí)為 0。
• 錯(cuò)誤代碼：0=無錯(cuò)誤

表 1. 從站錯(cuò)誤代碼

在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）；

如有必要，使用主站軟件測試。

注意：由子程序參數(shù)HoldStart和MaxHold的保持寄存器區(qū)，是在S7-200 CPU的V數(shù)據(jù)存儲區(qū)中分配，此數(shù)據(jù)區(qū)不能和庫指令數(shù)據(jù)區(qū)有任何重疊，否則在運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生錯(cuò)誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區(qū)按"字"尋址，即MaxHold規(guī)定的是VW而不是VB的個(gè)數(shù)。

在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB0 開始（HoldStart ＝ VB0），并且保持寄存器為1000個(gè)字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個(gè)字節(jié)）為單位，實(shí)際上這個(gè)通信緩沖區(qū)占用了VB0～VB1999共2000個(gè)字節(jié)。因此分配庫指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)至少要從VB2000開始。當(dāng)然保持區(qū)不一定要從VB0開始。

注意：你選用的CPU的V存儲區(qū)大??！CPU型號不同V數(shù)據(jù)存儲區(qū)大小不同。應(yīng)根據(jù)需要選擇Modbus保持寄存器區(qū)域的大小。

包含 Modbus RTU 從站指令庫的項(xiàng)目編譯、下載到CPU中后，在編程計(jì)算機(jī)（PG/PC）上運(yùn)行一些 Modbus 測試軟件可以檢驗(yàn)S7-200的Modbus RTU通信是否正常，這對查找故障點(diǎn)很有用。測試軟件通過計(jì)算機(jī)串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設(shè)置在自由口通信方式。

可到一些軟件下載網(wǎng)站尋找類似軟件，如 ModScan32 等。

2.3 Modbus RTU 從站地址與S7-200的地址對應(yīng)

Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對應(yīng)關(guān)系如下：

表2. Modbus地址對應(yīng)表

其中T為S7-200中的緩沖區(qū)起始地址，即 HoldStart。

如果已知S7-200中的V存儲區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)

2.4 Modbus RTU 從站指令庫支持的功能碼

Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪問使用此指令庫的主站必須遵循這個(gè)指令庫的要求。

表 3. Modbus RTU 從站功能碼

2.5 Modbus RTU 從站例程

Modbus RTU 從站例程

需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打開

2.6 Modbus RTU 從站常見問題

Modbus 從站的網(wǎng)絡(luò)地址與 S7-200 的 CPU 網(wǎng)絡(luò)地址有什么關(guān)系？

沒有關(guān)系。支持網(wǎng)絡(luò)通信的通信協(xié)議必須有其自己的網(wǎng)絡(luò)尋址規(guī)定。 Modbus 從站的地址只是它在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)上的地址，而通常所說的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西門子的 PPI 網(wǎng)絡(luò)上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通過 PPI 網(wǎng)絡(luò)完成，例如編程、網(wǎng)絡(luò)讀寫通信等。

 如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？

Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個(gè)層次的概念。

根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時(shí)，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應(yīng)關(guān)系。

有些設(shè)備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細(xì)提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細(xì)通信幀格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 讀取單個(gè)/多個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)的值。

支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時(shí)用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù)，是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應(yīng)關(guān)系。

Modbus 指令庫啟動(dòng)后，如何通過同一個(gè)通信端口進(jìn)行 CPU 監(jiān)控？

Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：

• 加一個(gè)通信模塊（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）擴(kuò)展出一個(gè)編程通信口
• 中止自由口模式，可以將 CPU 上的模式開關(guān)從 RUN 撥到 STOP；或者保持處于 RUN 狀態(tài)，用程序停止指令庫的 Modbus 模式（參見指令庫應(yīng)用）

為何有些 HMI 軟件使用 Modbus RTU 讀取S7-200中的實(shí)數(shù)會出現(xiàn)錯(cuò)誤？

有些HMI軟件使用Modbus RTU通信協(xié)議時(shí)，處理存儲在數(shù)據(jù)保持寄存器中的實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）的方式與西門子的實(shí)數(shù)保存格式不同。西門子的PLC遵循"高字節(jié)低地址、低字節(jié)高地址"的規(guī)律。

Modbus RTU的保持寄存器總是以"字（雙字節(jié)）"為單位，而一個(gè)實(shí)數(shù)需要4個(gè)字節(jié)（雙字）表示。HMI軟件在處理時(shí)可能會把保持寄存器的兩個(gè)"字"互換位置，造成不能識別以西門子格式表示的實(shí)數(shù)。如果HMI軟件一方無法處理這種實(shí)數(shù)，則可在S7-200 CPU中編程將存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（保持寄存器區(qū)）的實(shí)數(shù)的高字和低字互換。

為何有的HMI軟件用Modbus RTU可以讀取作為從站的S7-200的內(nèi)容，但不能寫入？

可能此軟件使用了Modbus功能15（寫多個(gè)離散量）或類似功能（功能 16）。S7-200從站協(xié)議遵守"以整字節(jié)地址邊界（如Q0.0、Q2.0）開始、以8的整數(shù)倍為位個(gè)數(shù)"的規(guī)約。如果HMI軟件未嚴(yán)格執(zhí)行此規(guī)律就可能發(fā)生寫入錯(cuò)誤的情況。

S7-200是否支持 Modbus ASCII 模式？

S7-200可以支持上述模式，但是沒有現(xiàn)成的指令庫，需要用戶自己編程。

項(xiàng)目編譯后為何出現(xiàn)很多錯(cuò)誤？

使用指令庫時(shí)，若編譯后出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，一般是因?yàn)槲磶熘噶顢?shù)據(jù)存儲區(qū)。請參考相關(guān)條目。

S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU協(xié)議？

可以。用戶可以自己編程實(shí)現(xiàn)。

在S7-200的"Tips and Tricks"幫助文檔中，Tip041是Modbus RTU從站程序，用戶可以參考。

S7-200是否可以組成Modbus RTU通信網(wǎng)絡(luò)？如何組網(wǎng)？

S7-200可以組成RS-485基礎(chǔ)上的Modbus RTU網(wǎng)絡(luò)。如果通信對象是不同標(biāo)準(zhǔn)的通信口，可能還需要轉(zhuǎn)換。
參見：RS-485網(wǎng)絡(luò)組成

3STEP 7-Micro/WIN 的標(biāo)準(zhǔn)指令庫

STEP 7-Micro/WIN V4.0 以上版內(nèi)部已經(jīng)帶有新的指令庫，但在未安裝西門子 Instruction Library 軟件包的情況下，不能顯示出來使用。

要使用西門子的標(biāo)準(zhǔn)指令庫，必須先安裝西門子的指令庫軟件包 Instruction Library。安裝了 Instruction Library 之后，只要安裝的 STEP 7-Micro/WIN 版本是的，就能獲得相應(yīng)版本的新指令庫。安裝 Micro/WIN 的升級包（Service Pack）也會更新指令庫的版本。

用戶可以直接從下面獲得西門子 Instruction Library 軟件安裝包：

Instruction Library

的 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 版本支持以下幾種西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫：

• USS通信協(xié)議庫：
  可使CPU通信口 Port0 和 Port 1 支持與Micro-Master 3（MM3系列）和Micro-Master 4（MM4系列，如MM420、MM430、MM440等）、SINAMICS G110系列的USS通信控制，通過一些預(yù)先編好的子程序和中斷程序，以方便地控制變頻器的運(yùn)行和讀寫其參數(shù)。
  Micro/WIN V4.0的USS指令庫現(xiàn)在已經(jīng)針對西門子的Master Drive做了優(yōu)化。
• Modbus RTU Slave（從站）通信協(xié)議庫：
  可使CPU通信口 Port0 支持Modbus RTU從站通信功能。
• Modbus RTU Master （主站）通信協(xié)議庫: 
  可使 CPU 通信口 Port 0 和 Port 1 支持 Modbus RTU 主站通信功能。

以上通信協(xié)議庫都是使用了S7-200 CPU的自由口通信功能。

圖1. 西門子標(biāo)準(zhǔn)庫以淺藍(lán)色圖標(biāo)表示（Micro/WIN V4.0 SP5）

從以下兩種途徑可以獲得STEP 7-Micro/WIN指令庫：

• 安裝STEP 7-Micro/WIN32 附加軟件包Instruction Library V1.1，訂貨號6ES7830-2BC00-0YX0。
• 已安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.1和Toolbox V1.0（包括為TP070配置的TP Designer和老的指令庫，訂貨號6ES7810-2TC00-0YX0），再安裝正式的STEP 7-Micro/WIN32 V3.2（或V4.0）版，也可自動(dòng)獲得新的指令庫。新舊版本的軟件及其指令庫可以在一臺計(jì)算機(jī)上共存（V4.0 的各升級包不能共存）。

注意：

• 所有舊的CPU21x不能使用新的指令庫
• 舊版本的指令庫不能與新的指令庫在同一個(gè)項(xiàng)目文件中共存
• 安裝了新版本的指令庫后，舊版本的指令庫不再能夠看到
• 用戶自定義的指令庫不能與西門子的庫重名

有時(shí)因?yàn)橄到y(tǒng)和軟件安裝有問題，可能在安裝完西門子標(biāo)準(zhǔn)指令庫后仍然不能看到西門子標(biāo)準(zhǔn)庫。這時(shí)可以嘗試添加標(biāo)準(zhǔn)庫。標(biāo)準(zhǔn)庫的文件存在Micro/WIN安裝目錄下的Standard Libs目錄下。

3.1 分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)

調(diào)用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。庫指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應(yīng)庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。

如果在編程時(shí)不分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時(shí)會產(chǎn)生許多相同的錯(cuò)誤（錯(cuò)誤18）。

操作步驟（以Modbus RTU庫指令為例）：

在指令樹的Project（項(xiàng)目）中，以鼠標(biāo)右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖2所示：

圖2

在彈出的選項(xiàng)卡中設(shè)置庫指令數(shù)據(jù)區(qū)，如圖2所示：

圖3.缺省情況下是從VB0開始，但因?yàn)榕cModbus的保持寄存區(qū)沖突，所以手動(dòng)改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動(dòng)分配。

可以使用Suggest Address（*地址）設(shè)置數(shù)據(jù)區(qū)，但要注意編程軟件設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)地址，只考慮到了其他一般尋址，而未考慮到諸如Modbus數(shù)據(jù)保持寄存器區(qū)等的設(shè)置。應(yīng)當(dāng)確保不與其他任何已使用的數(shù)據(jù)區(qū)重疊、沖突。不應(yīng)重復(fù)按Suggest Address按鈕，否則也會造成混亂。

在STEP 7-Micro/WIN32 V3.1中，有分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)時(shí)有不同的操作方法，需要在Symbol Table（符號表）中設(shè)置一個(gè)首地址。我們強(qiáng)烈建議使用當(dāng)時(shí)的編程版本。

3.2 添加指令庫

注意：添加自定義指令庫，需要關(guān)閉編輯庫指令的項(xiàng)目，新建立一個(gè)項(xiàng)目。如果要添加其他來源的庫指令自然不需要如此。

步：在Micro/WIN的File（文件）菜單中選擇Add/Remove Libraries...（添加/刪除指令庫）命令 ；或者在指令樹的Libraries（指令庫）分支上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇Add/Remove Libraries...

圖4. 選擇添加/刪除指令庫命令

添加/刪除對話框中將顯示已經(jīng)在本機(jī)的Micro/WIN中集成的用戶自定義指令庫。

圖5. 已安裝的庫指令

第二步：按Add（添加）按鈕，選擇新定義的庫文件路徑。用戶自定義庫將自動(dòng)添加到Micro/WIN指令樹的Libraries分支下。

圖6. 選擇庫文件

 缺省情況下，Micro/WIN到圖8中的路徑下尋找?guī)熘噶钗募?。用戶也可以其他路徑。但要注意庫文件?yīng)當(dāng)保持在非移動(dòng)的介質(zhì)上，如果了一個(gè)可移動(dòng)硬盤，則硬盤不在時(shí)會發(fā)生找不到庫的錯(cuò)誤。建議用戶使用缺省設(shè)置。

3.3 刪除庫指令

步：選擇添加/刪除指令庫命令

圖7. 選擇命令

第二步：選中須卸載的庫所對應(yīng)的庫文件，按Remove（刪除）按鈕

圖8. 選中要?jiǎng)h除的庫指令文件

4RS-485網(wǎng)絡(luò)

S7-200系統(tǒng)支持的PPI、MPI和PROFIBUS-DP協(xié)議通常以RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)為硬件基礎(chǔ)。
RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)采用平衡信號傳輸方式，或者稱為差動(dòng)模式。平衡傳輸方式可以有效地抑制傳輸過程中干擾。
平衡方式采用一對導(dǎo)線，利用兩根導(dǎo)線間的電壓差傳輸傳輸信號。這兩根導(dǎo)線被命名為A（TxD/RxD-）和B（TxD/RxD+）。當(dāng)B的電壓比A高時(shí)，認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?高"電平；當(dāng)B的電壓比A低時(shí)，認(rèn)為傳輸?shù)氖沁壿?低"電平信號。能夠有效工作的差動(dòng)電壓范圍十分寬廣，可以從零點(diǎn)幾伏到接近十伏。
RS-485通信端口可以做到很高的通信速率，較長的通信距離，以及并聯(lián)連接多個(gè)端口。

平衡通信方式能否有效工作受到共模電壓差的影響。RS-485接口的兩根導(dǎo)線相對于通信對象信號地的電壓差就是共模電壓。非電氣隔離的RS-485接口能在一定的范圍內(nèi)抵抗共模電壓對通信的干擾。

S7-200 CPU通信口的共模抑制電壓是12V。所以對于這類非隔離型的RS-485端口，保證通信口之間的信號地等電位非常重要，將它們連接在一起（并不是說一定要接地）。

S7-200系統(tǒng)中的RS-485端口是半雙工的，不能同時(shí)發(fā)送和接收信號。
在S7-200系統(tǒng)中，選擇合適的通信設(shè)備，可以做到波特率從1200到12M，單段距離1000m，單段站點(diǎn)32個(gè)的通信網(wǎng)絡(luò)。通過中繼器，RS-485電氣網(wǎng)絡(luò)還可以擴(kuò)展通信距離，增加通信站點(diǎn)。詳情請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》關(guān)于通信的專門一章。
雖然常見的RS-485通信器件在電氣性能上基本*，但物理接口卻五花八門，沒有統(tǒng)一的規(guī)定。

 西門子系統(tǒng)中的 D-Sub 9 針型 RS-485 端口，引腳定義是基本*的。

4.1 S7-200系統(tǒng)中的RS-485通信

在S7-200系統(tǒng)中，CPU上的通信口（編程口），以及EM277模塊上的通信端口都是符合RS-485電氣標(biāo)準(zhǔn)的。但它們也有所不同：

• S7-200 CPU上的通信口是非隔離型的，通信速率187.5K波特
• EM277上的通信口是隔離的，通信速率12M，并且速率自適應(yīng)

以下三種協(xié)議，都可以在RS-485的硬件基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)通信：

• PPI（包括編程通信、S7-200 CPU之間、S7-200 CPU與HMI之間的通信等）
• MPI（S7-200 CPU與S7-300/400 CPU、S7-200 CPU與HMI之間、EM277與HMI之間的通信等）
• PROFIBUS-DP（EM277與其他PROFIBUS-DP主站之間的通信）

實(shí)際上，如果各通信站點(diǎn)的地址不同，通信波特率相同，上述三個(gè)協(xié)議可以在一個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)實(shí)現(xiàn)各自的通信。當(dāng)然，一個(gè)站點(diǎn)支持什么協(xié)議受到自身?xiàng)l件所限。

因此考察上述電氣網(wǎng)絡(luò)的通信時(shí)，我們應(yīng)注意到它們都受RS-485網(wǎng)絡(luò)電氣基礎(chǔ)的制約。上述網(wǎng)絡(luò)所用的網(wǎng)絡(luò)硬件基本一樣。

5RS-485網(wǎng)絡(luò)的硬件組成