S7-1200 Modbus RTU通信概述

（資料信息來源西門官網）

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	6ES7 241-1AH32-0XB0
CM1241 RS485	6ES7 241-1CH30-0XB0
CM1241 RS422/485	6ES7 241-1CH32-0XB0
CB 1241 RS485	6ES7 241-1CH30-1XB0

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。

S7-1200 Modbus RTU指令

隨著 TIA PORATL 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。

軟件，硬件要求和指令版本說明如下。

軟件STEP 7 V11 中的S7-1200 Modbus RTU 指令

軟件STEP 7 V11版本開始，可以從“指令”→“通信處理器”→“MODBUS”下直接調用 “MB_COMM_LOAD”和“MB_MASTER”或“MB_SLAVE”指令，如下圖1所示：

圖1 Modbus RTU指令

Modbus RTU指令有兩個版本：分別為V1 和V2。版本V1Zui初在 STEP 7 Basic V10.5 中提供；版本V2 在 STEP 7 Basic/Professional V11 中提供。

軟件STEP 7 V13 SP1 中的S7-1200 Modbus RTU 指令

TIA V13 SP1版本軟件中提供了2個版本的 Modbus RTU指令。如下圖 2 所示：早期版本的 Modbus RTU 指令（圖2. 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2. 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。

注意：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2. 兩個版本 Modbus RTU 指令

常見問題
1、西門子不提供支持MODBUS-ASCII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、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、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。5、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。6、S7-1200 CM1241/CB1241 Modbus RTU 通信支持兩位停止位。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3、4所示：

圖3. 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4. 修改 Modbus RTU 通信停止位

Modbus RTU新版本指令介紹

（資料信息來源西門官網）

TIA 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

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。

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

新版Modbus RTU指令的使用

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。網絡結構圖如下：

圖3. Modubus RTU 網絡通信結構圖

使用到的硬件和軟件如下:

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）

軟件：
① TIA V13 SP1 UP 9