串口IO系列與西門子PLC Modbus RTU連接例程

一

案例簡介

本案例主要講解串口IO系列設(shè)備（本次作為從機(jī)設(shè)備）與西門子PLC S7-200smart（以下簡稱西門子PLC，本次作為主機(jī)設(shè)備）Modbus RTU參數(shù)配置連接例程，本案例串口IO系列以MA01-AACX2220為例。

二

硬件準(zhǔn)備

? MA01-AACX2220串口IO設(shè)備一臺(tái)；

? 西門子PLC S7-200smart一臺(tái)；

? 24V電源兩個(gè)；

? 通訊電纜若干；

? 電腦一臺(tái)。

三

軟件準(zhǔn)備

? STEP 7-MicroWIN SMART軟件，可自行在西門子官網(wǎng)下載；

? 億佰特IO模塊配置測試工具，可在億佰特官網(wǎng)相對應(yīng)位置下載：https://www.ebyte.com

四

PLC程序準(zhǔn)備

S7-200 Smart指令庫

西門子在STEP 7-Micro/WIN SMART中已經(jīng)集成了Modbus RTU主站協(xié)議庫（西門子標(biāo)準(zhǔn)庫指令）。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。

Modbus RTU主站指令庫可以同時(shí)應(yīng)用于CPU集成的RS 485通訊口和CMO1信號(hào)板，此時(shí)集成的RS 485口使用Modbus RTU，Master(v2.0)中指令，CM01信號(hào)板使用Modbus RTU Master2(v2.0)中指令，如果只有一個(gè)主站則不做區(qū)分，所以我們這里先選擇MBUS_CTRL，如圖所示：

MBUS_CTRL各參數(shù)意義講解：

EN：使能開關(guān)；必須保證每一掃描周期都被使能(使用SM0.0)

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，使用Modbus協(xié)議時(shí)，此參數(shù)應(yīng)配置為1。

Baud：波特率；支持的通訊波特率為1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200；此參數(shù)應(yīng)該配置為與MA01-AACX2220的波特率配置為一致，此處我們配置的波特率9600。

Parity：校驗(yàn)方式選擇；0＝無校驗(yàn)，1＝奇較驗(yàn)，2＝偶較驗(yàn)；此參數(shù)應(yīng)該配置為與MA01-AACX2220的校驗(yàn)方式配置為一致，此處我們配置的校驗(yàn)方式為0（無校驗(yàn)）。

Port：端口號(hào)選擇；0=CPU集成的RS 485通訊口，1=可選CM 01信號(hào)板；此處我們配置的為0，代表PLC集成的RS485通訊口。

Timeout：通訊超時(shí)設(shè)置；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。需要注意的是：這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。我們這里配置的為1000，一般建議200ms以上。

Done：完成位；初始化完成，此位會(huì)自動(dòng)置1。

Error：錯(cuò)誤代碼；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＝超時(shí)無效；4＝模式選擇非法；9＝端口無效；10＝信號(hào)板端口1缺失或未組態(tài)；

接著我們調(diào)用一個(gè)Modbus RTU主站讀寫子程序MBUS_MSG，如圖所示：

MBUS_MSG重要參數(shù)意義講解：

EN：使能開關(guān)；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。

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)。

Slave：從站地址：可選擇的范圍1-247，此參數(shù)應(yīng)該配置為與MA01-AACX2220的modbus地址配置為一致，此處我們配置的地址為1。

RW：讀寫請求；0＝讀，1＝寫。注意：1.數(shù)字量輸出和保持寄存器支持讀和寫功能2.數(shù)字量輸入和模擬量輸入只支持讀功能；

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-數(shù)字量輸出→對應(yīng)MA01-AACX2220設(shè)備IO的DO點(diǎn)位

10001至1xxxx-數(shù)字量輸入→對應(yīng)MA01-AACX2220設(shè)備IO的DI點(diǎn)位

30001至3xxxx-模擬量輸入→對應(yīng)MA01-AACX2220設(shè)備IO的AI點(diǎn)位

40001至4xxxx-保持寄存器→一般對應(yīng)，設(shè)備IO的AO點(diǎn)位，MA01-AACX2220無AO點(diǎn)位

Count：數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；通訊數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，如果這里設(shè)置為2，代表使用了2個(gè)寄存器

DI數(shù)字量輸入連接參數(shù)：

查看串口IO產(chǎn)品手冊可知，DI數(shù)字量輸入寄存器如下：

程序Addr處填寫10001（轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制后，寄存器起始地址需要+1操作）,Count處填寫2。

PLC程序：

配置與MA01-AACX2220數(shù)據(jù)通訊的2個(gè)DI。

AI模擬量輸入連接參數(shù)：

程序Addr處填寫30101（轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制后，寄存器起始地址需要+1操作），Count處填寫2。

PLC程序：

配置與MA01-AACX2220數(shù)據(jù)通訊的2個(gè)AI。

DO數(shù)字量輸出連接參數(shù)：

查看MA01-AACX2220產(chǎn)品手冊可知，DO數(shù)字量輸出寄存器如下：

程序Addr處填寫1（轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制后，寄存器起始地址需要+1操作），Count處填寫2。

PLC程序：

配置與MA01-AACX2220數(shù)據(jù)通訊的2個(gè)DO。

五

串口IO MA01-AACX2220參數(shù)配置準(zhǔn)備

可使用億佰特IO模塊配置測試工具配置MA01-AACX2220的基本參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，本次采用設(shè)備默認(rèn)參數(shù)：Modbus地址：1，波特率：9600，數(shù)據(jù)位：8，校驗(yàn)位：無，停止位：1；（如需修改為其他參數(shù)，可通過高級(jí)設(shè)置頁面進(jìn)行操作，或者查看手冊中的寄存器地址，直接操作寄存器，發(fā)送Modbus指令進(jìn)行操作），如圖所示：

至此，我們已經(jīng)成功地完成了對西門子PLC和串口IO MA01-AACX2220參數(shù)配置，為二者的Modbus RTU連接通訊做好了準(zhǔn)備。

相關(guān)推薦

MA01-AACX2220是支持采集2路傳感器開關(guān)量輸入(DI)、2路傳感器模擬量輸入(AI)，轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇M態(tài)軟件或PLC。通過串口下發(fā)指令控制2路繼電器開關(guān)輸出(DO），實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程采集控制功能的串口I/O聯(lián)網(wǎng)模塊（又稱“遠(yuǎn)程IO模塊”)。