S7-1200 Modbus RTU 通信概述

Modbus 具有两种串行传输模式:分别为 Modbus ASCII 和 Modbus RTU。Modbus 是一种单主站的主从通信模式,Modbus 网络上只能有一个主站存在,主站在 Modbus 网络上没有地址,每个从站必须有唯一的地址,从站的地址范围为 0 - 247,其中 0 为广播地址,从站的实际地址范围为 1 - 247。

Modbus RTU 通信以主从的方式进行数据传输,在传输的过程中 Modbus RTU 主站是主动方,即主站发送数据请求报文到从站,Modbus RTU 从站返回响应报文。

S7-1200 没有 Modbus ASCII 通信的相关指令,如果需要可以根据点到点、或者 PtP Communication 通信指令集进行编程实现。S7-1200 支持 Modbus RTU 通信指令。

S7-1200 系列以下模块支持 Modbus RTU通信:

通信模块/通信板 最新模块订货号 已淘汰模块订货号
CM1241 RS232 6ES7241-1AH32-0XB0 6ES7241-1AH30-0XB0
CM1241 RS422/485 6ES7241-1CH32-0XB0

6ES7241-1CH30-0XB0

6ES7241-1CH31-0XB0

CB 1241 RS485 6ES7241-1CH30-1XB0  

注意:

  1. 使用通信模块 CM 1241 RS232 作为 Modbus RTU 主站时,只能与一个从站通讯。
  2. 使用通信模块 CM 1241 RS422/485 作为 Modbus RTU 主站时,则允许建立最多与 32 个从站的通讯。
  3. 使用通信板 CB 1241 RS485 时,CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本,且使用软件必须为 TIA Porta V11 及以上更高版本。

新版指令

TIA Portal V13 SP1 版本开始软件中提供了两个版本的 Modbus RTU 指令集,如图 1 所示。


图 1. 两个版本 Modbus RTU 指令

早期版本的 Modbus RTU 指令集(图 1 中 MODBUS)仅可通过主机架 CM1241 通信模块或 CB1241 通信板进行 Modbus RTU 通信。 具体使用请参见文档 :主站从站。可主要用于早期项目和 V4.0 之前版本的 CPU。

新版本的 Modbus RTU 指令集(图 1 中 MODBUS (RTU))扩展了 Modbus RTU 的功能,该指令集除了支持主机架 CM1241 通信模块、CB1241 通信板,还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的点对点通信模块实现 Modbus RTU 通信。从这个版本开始 S7-1200 与 S7-1500 在 Modbus RTU 指令集开始一致,并且之后版本更新也是基于该版本,建议 V4.0 以后的 CPU 和串口模块使用该版本指令集。具体使用请参见文档 :链接

硬件要求:

常问问题:

S7-1200 是否支持 Modbus ASCII 通信模式?

西门子不提供支持上述通信模式的的现成指令,需要用户自己用自由口模式编程。

Modbus RTU 指令 V1 和 V2 两个版本有什么区别?

Modbus RTU 指令版本 V2 将参数 “REQ” 和 “DONE” 添加到 “MB_COMM_LOAD” 指令。而且,“MB_MASTER” 和 “MB_SLAVE” 指令的 “MB_ADDR” 参数现在允许一个 UInt 值以进行扩展寻址。

同一 CPU 程序中是否可以同时使用两个不同版本的 Modbus RTU 指令?

不能在同一 CPU 程序中同时使用不同版本指令。用户程序的 Modbus 指令必须具有相同的主版本号;主版本组内的各个指令可具有不同的次版本号。

S7-1200 通信模块 CM1241 是否可作为 Modbus RTU 主站或作为 Modbus RTU 从站?

CM1241 组态并编程调用 “Modbus_Comm_Load”指令,可将其设置为 Modbus RTU 通信模式。通过编程调用 “Modbus_Master” 指令,CM1241 可作为 Modbus RTU 主站,或调用 “Modbus_Slave” 指令,CM1241 可作为 Modbus RTU 从站。

注意:

无论 CM1241 作为 Modbus RTU 主站还是从站,都需要调用 “Modbus_Comm_Load” 指令进行编程,并且不能同时作为 Modbus RTU 主站与从站。

CM1241/CB1241 Modbus RTU 通信是否支持两位停止位?

支持。

注意:

CM1241/CB1241 属性里可以设置停止位, 但是该模块用于 Modbus 通信时,此设置的停止位无效, 需要在 “Modbus_Comm_Load” 指令的背景 DB 的静态变量中修改 “STOP_BITS” 数值为 2。如图 2-3 所示:

图 2. CM1241 配置停止位参数

"Modbus_Comm_Load" 指令的背景 DB 的静态变量中修改 "STOP_BITS" 数值为 2(默认值 = 1)。

图 3. 修改 Modbus RTU 通信停止位