一文解析西門子S7-1200的Modbus RTU通信

西門子S7-1200通過(guò)通信板和通信模塊可以進(jìn)行Modbus RTU通信，PLC作為控制器，一般用作Modbus主站。當(dāng)作為Modbus主站時(shí)，一般會(huì)對(duì)多個(gè)從站設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行輪詢。本文介紹西門子S7-1200作為Modbus RTU主站時(shí)的定時(shí)輪詢程序。

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主要使用的硬件和軟件

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通信任務(wù)

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程序思路

要實(shí)現(xiàn)該功能，采用定時(shí)器輪詢的方式來(lái)讀寫參數(shù)，其流程圖如下所示。

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PLC程序

在該程序中，使用FB塊的方式進(jìn)行封裝，其用到的PLC變量、PLC數(shù)據(jù)類型、全局?jǐn)?shù)據(jù)、FB接口如下所示。

上電初始化程序

將有效的工作模式改成4，也就是半雙工（RS485）二線制模式

初始化Modbus組態(tài)端口，首次循環(huán)、硬件標(biāo)識(shí)符、波特率、奇偶校驗(yàn)在形參中定義，MB_DB來(lái)自Modbus RTU主站的背景數(shù)據(jù)塊。

定時(shí)器程序

定義100ms的定時(shí)器脈沖，該時(shí)間可根據(jù)Modbus主站讀寫的速度來(lái)調(diào)整。

計(jì)數(shù)器程序

定義計(jì)數(shù)器的值，通過(guò)定時(shí)器接通的信號(hào)，進(jìn)行計(jì)數(shù)加1，當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于任務(wù)數(shù)的時(shí)候，則復(fù)位計(jì)數(shù)值。這里的任務(wù)數(shù)是Modbus輪詢時(shí)的任務(wù)數(shù)量，該程序中任務(wù)數(shù)4。

Modbus RTU主站通信

由于PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）的數(shù)組是從0開(kāi)始，所以對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行減1操作。

Modbus主站輪詢的程序，定時(shí)器接通信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)使用PLC數(shù)據(jù)類型（UDT），不同的任務(wù)使用索引來(lái)尋址。

OB中調(diào)用FB塊

將該FB塊在OB1中調(diào)用，并關(guān)聯(lián)實(shí)參。

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參數(shù)設(shè)置

在該項(xiàng)目中，需要完成5個(gè)任務(wù)（詳見(jiàn)2.?通信任務(wù)），由于任務(wù)1和任務(wù)2不同時(shí)進(jìn)行，則是4個(gè)任務(wù)進(jìn)行輪詢。其參數(shù)在全局?jǐn)?shù)據(jù)塊中進(jìn)行設(shè)置，如圖所示。

這里的從站地址、讀寫模式、數(shù)據(jù)地址、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度需要根據(jù)實(shí)際的任務(wù)進(jìn)行設(shè)定。

對(duì)于其中的一個(gè)任務(wù)需求是，讀和寫進(jìn)行分開(kāi)，所以可以通過(guò)外部的條件修改模式和給定的值，如下圖所示。

當(dāng)需要寫入?yún)?shù)時(shí)，給定一個(gè)寫命令，也就是這里的“取料完成”信號(hào)。通過(guò)該信號(hào)，更改任務(wù)1（索引是0）的讀寫模式和值，當(dāng)該任務(wù)完成或出錯(cuò)，復(fù)位該信號(hào)。

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總結(jié)

以上就是該程序的全部?jī)?nèi)容。這種定時(shí)輪詢的方式優(yōu)點(diǎn)是就算其中一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障，由于其定時(shí)輪詢的方式，也不影響其它設(shè)備，適合從站的數(shù)據(jù)類似，讀寫的速度接近且不要求進(jìn)行故障處理的場(chǎng)合。如果大家有更多關(guān)于Modbus的應(yīng)用，歡迎留言交流。

編輯：黃飛

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