第一部分：S7-1200 Modbus RTU通信

（一）概述

Modbus具有兩種串行傳輸模式：分別為ASCII和RTU。Modbus是一種單主站的主從通信模式，Modbus網絡上只能有一個主站存在，主站在Modbus網絡上沒有地址，每個從站必須有唯一的地址，從站的地址范圍為0 - 247，其中0為廣播地址，從站的實際地址范圍為1-247。Modbus RTU通信以主從的方式進行數據傳輸，在傳輸的過程中Modbus RTU主站是主動方，即主站發送數據請求報文到從站，Modbus RTU從站返回響應報文。S7-1200以下模塊支持 Modbus RTU通信：

通信模塊/通信板	訂貨號
CM1241 RS232	6ES7241-1AH32-0XB0
CM1241 RS422/485	6ES7241-1CH32-0XB0
CB 1241 RS485	6ES7241-1CH30-1XB0

注意：（1）使用通信模塊CM 1241 RS232作為Modbus RTU主站時，只能與一個從站通訊。
（2）使用通信模塊CM 1241 RS485作為Modbus RTU主站時，則允許建立Zui多與 32 個從站的通訊。（3）使用通信板CB 1241 RS485時，CPU 固件必須為 V2.0 或更高版本，且使用軟件必須為STEP 7 Basic V11 或STEP 7 Professional V11 以上更高版本。

（二）Modbus RTU指令版本與限制

隨著博途軟件和 S7-1200 CPU 固件的不斷更新，S7-1200 Modbus RTU 指令也出現了不同的版本。用戶需要根據使用的軟件和硬件，正確選擇使用符合要求的 S7-1200 Modbus RTU 指令來實現 Modbus RTU 通信，其軟件和硬件要求和指令版本說明如下。

（1）博途中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

博途中提供了2個版本的 Modbus RTU指令。如下圖 1 所示：

早期版本的 Modbus RTU 指令（圖1. 中 MODBUS (V2.2)）僅可通過 CM1241 通信模塊或 CB1241 通信板進行 Modbus RTU 通信。新版本的 Modbus RTU 指令（圖1. 中 MODBUS(RTU) V3.0）擴展了 Modbus RTU 的功能，該指令除了支持 CM1241 通信模塊、CB1241 通信板，還支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 機架上的 PTP 通信模塊實現 Modbus RTU 通信。

（2）新版本 Modbus RTU 指令的使用限制條件
新版本 Modbus RTU 指令通過CM1241通信模塊或CB1241通信板進行Modbus RTU通信時，需要滿足如下條件：
a. S7-1200 CPU 的固件版本不能低于V4.1
b. CM1241通信模塊 V2.1 以上或 CB1241

圖1. 兩個版本 Modbus RTU 指令

（三）常見問題

（1）S7-1200 是否支持 Modbus ASCII 通信模式？西門子不提供支持上述通信模式的的現成指令，需要用戶自己用自由口模式編程。（2）Modbus RTU指令V1和V2兩個版本有什么區別？Modbus RTU指令版本 V2 將參數 “REQ” 和 “DONE” 添加到“MB_COMM_LOAD”指令。而且，“MB_MASTER”和“MB_SLAVE ”指令的“MB_ADDR ”參數現在允許一個 UInt 值以進行擴展尋址。

（3）同一CPU程序中是否可以同時使用V1和V2兩個不同版本的Modbus RTU指令？不能在同一CPU 程序中同時使用V1（V1.x）和V2（V2.y）指令版本。用戶程序的 Modbus 指令必須具有相同的主版本號；主版本組內的各個指令可具有不同的次版本號。（4）S7-1200 通信模塊CM1241是否可作為Modbus RTU主站或作為Modbus RTU從站？對S7-1200 通信模塊CM1241組態并編程調用“MB_COMM_LOAD”指令，可將其設置為Modbus RTU通信模式。通過編程調用“MB_MASTER”指令，S7-1200 通信模塊CM1241可作為Modbus RTU主站，或調用“MB_SLAVE”指令，S7-1200 通信模塊CM1241可作為Modbus RTU從站。注意：無論S7-1200 通信模塊CM1241作為Modbus RTU主站還是從站，都需要調用“MB_COMM_LOAD”指令進行編程。（5）S7-1200 CM1241/CB1241 Modbus RTU 通信是否支持兩位停止位？支持。注意：S7-1200 CM1241/CB1241屬性里可以設置停止位， 但是該模塊用于 Modbus 通信時，此設置的停止位無效， 需要在 Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位數值為 2。如下圖 2-3所示：

圖2. CM1241 配置停止位參數

Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位數值為 2（默認值=1）

圖3. 修改 Modbus RTU 通信停止位

第二部分：V3版指令功能

（一）Modbus RTU指令概述

博途V13 SP1版本軟件中提供了2個版本的Modbus RTU指令：

圖1. 兩個版本Modbus RTU指令

（1）早期版本的Modbus RTU指令（圖1. 中 MODBUS (V2.2)）僅可通過CM1241通信模塊或CB1241通信板進行Modbus RTU通信。
（2）新版本的 Modbus RTU指令（圖1. 中 MODBUS(RTU) V3.0）擴展了Modbus RTU的功能，該指令除了支持CM1241通信模塊、CB1241通信板，還支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 機架上的PTP通信模塊實現Modbus RTU通信。（3）新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模塊如下圖2所示：

圖2. 新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模塊

（二）Modbus RTU指令實例環境介紹

新版本Modbus RTU指令中包含Modbus RTU 主站指令和從站指令。本文以 CPU1217C+CM1241 RS422/485+ET200SP CM PTP 模塊為例，介紹新版本 Modbus RTU 指令主從通信的編程步驟。其中CPU 機架CM1241 RS422/485作為Modbus RTU從站，分布式機架ET200SP 中 CMPTP 模塊作為Modbus RTU主站。

1、網絡結構圖如下：

圖3. Modubus RTU 網絡通信結構圖

2、本項目中使用到的硬件和軟件如下:

（1）硬件：
① CPU1217C (訂貨號：6ES7 217-1AG40-0XB0)，固件版本V4.1.3
② CM1241 RS422/485模塊 (訂貨號：6ES7 241-1CH32-0XB0)，固件版本V2.1
③ 24V 電源PS307（訂貨號：6ES7307-1KA02-0AA0）
④ ET200 SP IM155-6PN HF（訂貨號：6ES7155-6AU00-0CN0）
⑤ CM PTP模塊（訂貨號：6ES7137-6AA00-0BA0）

（2）軟件：
① 博途SP1 UP 9

（三）實例之設備組態1、組態CM1241 RS422/485模塊

（1）打開設備視圖，添加S7-1200CPU，并在硬件目錄里找到“通信模塊”→“點到點”→“CM1241(RS422/485)”，拖拽此模塊至CPU左側即可，如下圖4所示：

圖4. 添加 CM 1241 RS422/485模塊

注意：固件版本>=V2.1 的CM 1241 RS422/485模塊，才支持新版本Modbus RTU指令。

（2）接下來，在“設備視圖”中用鼠標選中CM1241(RS422/485)模塊，在“屬性”→“端口組態”中配置此模塊硬件接口參數，本例以傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗=無奇偶校驗，數據位=8位字符，停止位=1為例。如CM 1241 端口組態設置如下圖5所示：

圖5. CM1241 RS422/485 模塊端口組態

（3）Zui后在“硬件標識符”里確認一下硬件標識符為269（該參數在程序編程中會被使用），如下圖6所示：

圖6 硬件標識符

（4）另外，S7-1200 還提供了系統和時鐘存儲器功能，為了便于后續指令，建議使能該功能。在CPU “屬性”→“常規”→“系統和時鐘存儲器”使能系統和時鐘存儲器功能，如圖7所示。

圖7. 系統和時鐘存儲器功能

2、組態ET200 SP CM PtP 模塊（1）插入一個ET200SP分布式站點，打開網絡視圖并拖入一個ET200SP站點，并將其分配給相應的IO 控制器（本例CPU1217C 為 IO 控制器），如圖8所示：

圖8. 插入ET200SP站點

（2）組態ET200SP 站點，在ET200SP的"設備視圖"環境下，為ET200SP 站點添加信號、通信模塊和服務器模塊，在本例中只添加了CM PTP模塊和服務器模塊。在ET200SP"設備視圖"中用鼠標選中CM PTP，在“屬性”→“常規”→“接口”→“操作模式”中配置此模塊硬件接口參數，本例設定“指定工作模式"："半雙工（RS485）2線制操作"；"接收線路的初始狀態"："無"。如下圖9所示：

圖9. CM PTP 操作模式

注意：ET200SP站點中，服務器模塊是必須組態的。服務器模塊隨接口模塊一起采購，無需單獨購買。ET200SP接口模塊需要為其分配IP地址和Device Name， 有關ET200 SP 分布式IO 組態詳細步驟，請參考《ET200 SP 使用快速入門》，本例不再描述Profinet IO通信的相關設置與步驟。《ET200 SP 使用快速入門》下載鏈接：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/78304711

（3）接下來，在“屬性”→“常規”→“接口”→“端口組態”中配置此模塊端口組態參數，本例設定"協議"："Freeport/Modbus"；"端口參數"設置：傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗=無奇偶校驗，數據位=8位字符，停止位=1為例。端口組態設置如下圖10所示：

圖10. CM PTP 端口組態

（4）Zui后需要在“硬件標識符”里確認一下CM PTP 模塊硬件標識符，該參數在程序編程中會被使用。