2.6 Modbus RTU 從站常見問題

Modbus 從站的網絡地址與 S7-200 的 CPU 網絡地址有什么關系？

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

如何理解 Modbus 地址與功能碼的區(qū)別？

Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。

根據 Modbus 通信協議，Modbus 數據的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式，分別表示數字量輸出、數字量輸入、模擬量輸入等數據地址。在使用 S7-200 的指令庫時，Modbus 數據地址與 S7-200 的 I/O 和數據存儲區(qū)地址間有特定的對應關系。

有些設備表明它支持 Modbus RTU 通信協議，但也詳細提供了讀寫數據的詳細通信幀格式，其中包括如何指定 Modbus 站的地址，需要讀寫數據類型、長度等等。數據幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數據類型和地址，此字節(jié)的數據內容即所謂"功能碼"，如功能 1 指定讀取單個/多個數字量輸出點的值。

支持 Modbus 協議的設備或軟件，使用時用戶直接設置或看到的應當是 Modbus 數據地址。Modbus 地址所訪問的數據，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 地址間的對應關系。

Modbus 指令庫啟動后，如何通過同一個通信端口進行 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。如果通信口都已經被占用，可以考慮：

• 加一個通信模塊（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）擴展出一個編程通信口
• 中止自由口模式，可以將 CPU 上的模式開關從 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（參見指令庫應用）

為何有些 HMI 軟件使用 Modbus RTU 讀取S7-200中的實數會出現錯誤？

有些HMI軟件使用Modbus RTU通信協議時，處理存儲在數據保持寄存器中的實數（浮點數）的方式與西門子的實數保存格式不同。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，而一個實數需要4個字節(jié)（雙字）表示。HMI軟件在處理時可能會把保持寄存器的兩個"字"互換位置，造成不能識別以西門子格式表示的實數。如果HMI軟件一方無法處理這種實數，則可在S7-200 CPU中編程將存入數據緩沖區(qū)（保持寄存器區(qū)）的實數的高字和低字互換。

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

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

S7-200是否支持 Modbus ASCII 模式？

S7-200可以支持上述模式，但是沒有現成的指令庫，需要用戶自己編程。

項目編譯后為何出現很多錯誤？

使用指令庫時，若編譯后出現很多錯誤，一般是因為未指定庫指令數據存儲區(qū)。

調用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數據區(qū)（Library Memory）。庫指令數據區(qū)是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。

如果在編程時不分配庫指令數據區(qū)，編譯時會產生許多相同的錯誤（錯誤18）。

操作步驟（以Modbus RTU庫指令為例）：

在指令樹的Project（項目）中，以鼠標右鍵單擊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

在彈出的選項卡中設置庫指令數據區(qū)，如圖2所示：

圖3.缺省情況下是從VB0開始，但因為與Modbus的保持寄存區(qū)沖突，所以手動改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動分配。

可以使用Suggest Address（推薦地址）設置數據區(qū)，但要注意編程軟件設置的數據區(qū)地址，只考慮到了其他一般尋址，而未考慮到諸如Modbus數據保持寄存器區(qū)等的設置。應當確保不與其他任何已使用的數據區(qū)重疊、沖突。不應重復按Suggest Address按鈕，否則也會造成混亂。

在STEP 7-Micro/WIN32 V3.1中，有分配庫指令數據區(qū)時有不同的操作方法，需要在Symbol Table（符號表）中設置一個首地址。我們強烈建議使用當時最新的編程版本。

S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU協議？

可以。用戶可以自己編程實現。

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通信網絡？如何組網？

S7-200可以組成RS-485基礎上的Modbus RTU網絡。如果通信對象是不同標準的通信口，可能還需要轉換。
參見：RS-485網絡組成