应用探讨——S7-1200 PLC Modbus通讯应用探讨

S7-1200的串口Modbus通信被广泛应用于S7-1200与仪表、变频器、HMI及第三方PLC的数据交换。S7-1200 Modbus 串口通信指令本身使用简单，但由于应用范围广泛，所以在应用中会遇到各种问题，希望大家借此机会分享经验，共同提高。

下载中心参考文档：
A0403：如何通过Modbus RTU协议实现S7-1200 与PAC3200的通信
A0413：如何通过Modbus协议实现 S7-1200与S7-200通讯

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S7-1200的软件V10.5版本有现成的modbus库函数，既可以做主站，也可以做从站，非常方便。

但S7-200的编程软件MICROWIN-STEP7中并没有modbus库函数，需要单独安装。

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确实比200PLC方便多了，我用的是1200PLC与罗斯蒙特的高准质量流量计通讯，挺好的，很简单就搞定了，西门子真正做到了傻瓜式编程啊。刚开始还出个小问题，后来问西门子技术支持就是"MB_COMM_LOAD_DB"初始化通讯块一定要放在OB100中，后来就很顺利了。
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如果S7-1200通过串口模块与其它设备做MODBUS RTU通信调不通，可在PC上装MODBUS RTU模拟软件分别与S7-1200和设备通信是否能通，如果不通，方便诊断。在此推荐一个网站ModbusTools：http://www.modbustools.com/download.asp. 其中Modbus Poll是MODBUS RTU 主站模拟器，Modbus Slave是MODBUS RTU 从站模拟器。虽然有每次只能连续运行10分钟，且只有30天的试用期，但用于测试已足够。大家在测试时有什么好的软件呢？
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S7-1200与第三方设备通讯时，每个S7-1200 CPU 最多可带3个通讯模块（CM1241 RS485/CM1241 RS232） 所以可以带多个Modbus子站。
一点注意：仪表PAC3200的寄存器与1200RTU的寄存器不一致，所以编程时读仪表的地址必须从40002开始。

Modbus通信在对速度要求不高的场合下应用是十分广泛的，主要原因就是成本比较低。

我现在的项目就在用大批的S7-1200与变频器、仪表做MODBUS通信。包括读取一些实时事，同时写入一些设定值。

比如S7-1200带3个RS485模块，每个模块与16个变频器做通信，一套1200就可以与48个变频器通信，基本上是一条生产线了。设计完成后，速度还可以接受。

但是在S7-1200和变频器通信时总会不规律的出现80E2、80E3的status代码；和仪表通信时总会不规律的出现8380的status代码。具体原因也无法准确定位，和西门子技术支持沟通也说不太准确，暂归结为干扰的原因。只能在PLC编程做点文章，把这些不规律的error给过滤掉。
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S7-1200 Modbus Master 读写块由模式、地址和长度来决定功能码，如图所示：


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V1.0, V1.1和 V1.2 版本的Modbus库的接收起始条件为“idle line 39 bit times空闲线时间为39个位时间”且 “start on any character任意字符”（严格遵守Modbus规范）。如果与S7-1200进行Modbus通信的设备应答过快会导致不满足接收条件而接收失败。这时可使用“RCV_CFG”来将接收起始条件改为“start on any character任意字符”。STEP 7 V11 中的版本为V2.0的Modbus库已将接收条件改为“start on any character任意字符”。
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我觉得比S-200好用多了，继续传承发扬了西门子的特点。

S7-1200 Modbus通信功能总的来说是很好用的，我觉得有的小地方还可以改进。
手册中的Modbus RTU主站协议和Modbus RTU从站协议这两部分可能是不同的人编写的，不太统一：
1.从站协议的功能用功能代码表示，主站协议的功能用两级代码（模式代码和功能代码）来表示。
2.主站和从站的3种诊断功能也不太统一：
1）从站协议的功能代码为8，子功能代码为0000H：返回查询数据回送测试，从站向Modbus主站回送接收到的数据字。
主站协议的模式80：检查MB_ADDR指定的Modbus从站的通信状态。
2) 从站协议的功能代码为8，子功能代码为000AH：清除用于Modbus功能11的通信事件计数器（相当于主站协议的模式81）。
3）从站协议的功能代码为11，获取通信事件计数器（相当于主站协议的模式11）。
如果能像S7-200那样，将主站协议和从站协议的功能代码统一起来，可以减少初学者的负担。
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S7-1200作主站的Modbus RTU通信
S7-200和 S7-1200可以实现Modbus RTU通信，它们可以作通信中的主站，也可以作从站。S7-1200需要增加一块RS485通信模块。
在下面的例子中，S7-1200作主站，S7-200作从站。
在S7-1200的初始化组织块OB100中调用MB_COMM_LOAD指令（FB1080），来组态通信接口，设置通信的波特率、奇偶校验方式。
MB_MASTER指令（FB1081）用于主站的Modbus通信。在REQ输入（见图1）的上升沿，将数据发送到从站。
MB_ADDR是站地址。MODE用于选择Modbus功能的类型。DATA_ADDR是要访问的从站数据的起始地址。MODE和DATA_ADDR一起确定报文中的功能代码。
DATA_LEN是要访问的数据长度。DATA_PTR是要读取或写入数据时用到的本站的源地址或目标地址。DONE为1表示操作已完成，BUSY为1表示正在处理任务。


图1
下面是S7-200的Modbus从站通信程序：
LD SM0.1
CALL MBUS_INIT:SBR1, 1, 2, 19200, 0, +0, +128, +32, +200, &VB100, M0.1, MB1
LD SM0.7
CALL MBUS_SLAVE:SBR2, M0.2, MB2
LDN SM0.7
EU //若转换为TEAM模式，则设置为PPI协议(SM30.0=0)
R SM30.0, 1
在S7-1200的数据块DB3中生成一个数据类型为Word的数组，设置该数组前3个元素的初始值。


接通和断开S7-1200的I0.0外接的小开关，图1左边的指令将DB3的前3个字（见上图）写入S7-200的VW100～VW104。接通和断开S7-1200的I0.1外接的小开关，图1右边的指令读取S7-200的VW100～VW104，然后保存到图2下面的3个字中。
S7-200的V存储区被默认为有断电保持功能。用状态表可以看到S7-1200的数据被成功地写到了VW100～VW104。
本帖摘自作者编写的《S7-1200 PLC编程及应用》第2版。
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用多个MB_MASTER 实现主站轮询的程序：


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在STEP7 V11 SP1通信指令中增加了MODBUS TCP的MB_CLIENT与MB_SERVER指令，可以直接使用CPU的PN口进行MODBUS TCP的主、从站通信。
“MB_CLIENT”指令作为 Modbus TCP 客户端通过 S7-1200 CPU 的 PROFINET 连接进行通信。 使用该指令，无需其它任何硬件模块。 通过“MB_CLIENT”指令，可以在客户端和服务器之间建立连接、发送请求、接收响应并控制 Modbus TCP 服务器的连接终端。
“MB_SERVER”指令作为 Modbus TCP 服务器通过 S7-1200 CPU 的 PROFINET 连接进行通信。 使用该指令，无需其它任何硬件模块。 “MB_SERVER”指令将处理 Modbus TCP 客户端的连接请求、接收 Modbus 功能的请求并发送响应。

在软件帮助中有详细的说明与使用示例。
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还有CB1241 RS485（安装在CPU上）也可以走Modbus协议。

这些天来大家针对S7-1200 Modbus通信的如下方面做了探讨：
1. Modbus选型注意事项：
2. Modbus编程和调试注意事项
3.Modbus TCP相关内容.

由于S7-1200发布时间不长，使用Modbus通信的案例相对较少，希望大家以此讨论为起点，继续发表实际使用S7-1200 Modbus通信的经验或调试经历。
本次探讨的发帖整理请参见此处。
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再次感谢大家！祝大家工作愉快！

S7-1200的modbus通信在与某品牌变频器通信时，有些设定值需要使用16H功能码，有些设定值需要06H功能码。但是与大部分的仪表通信时16H功能码基本可以满足使用。
模式1时：
MB_MASTER指令用起来非常方便，起始地址都是40001，只改个DATA_LEN就可以切换功能码了，非常的人性化。一个字的时候默认的就是06H，大于等于2时默认就是16H。
模式2时：起始地址也是40001，DATA_LEN设成实际的数据长度就行了，全部按照16H功能码执行了。
总之，S7-1200的Modbus库指令很好用，但是一定要把抗干扰措施做好了。
1.屏蔽层接地
2.驱动电阻和终端电阻的正确连接
3.尽量做好通信等电势
等等

由于S7-1200PLC支持的触摸屏功能不够，上次于MCGS的屏相连，在MCGS公司还没有推出与1200的驱动程序时，就使用MODBUS通信，就是在对应变量上，优点麻烦

我为何看不到论谈中的图片,是因为级别不高,还是有其它原因呢?

S7-1200本身带一个485口的话就好了，现在很多设备都直接带网口，如果要MODBUS通讯的话加个模块不划算，不如加点钱买带网口的设备。