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上海庆惜自动化设备有限公司

公司始终本着"顾客至上"的经营理念，在为客户提供尖端技术的同时，我们同样非常注重售后服务。西门子上海庆惜自动化设备有限公司拥有多名技术人员，他们经过专业培训和长期实践，积累了丰富的现场经验，能做到24小时响应，处理各种故障和紧急情况， 使用户没有后顾之忧。 一直以来，其工作得到了用户的一致**。 

西门子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站协议库（西门子标准库指令）。 1

图 1. 西门子标准指令库（Micro/WIN V4.0 SP5）

注意

1. Modbus RTU 主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块实现的，该库对 Port 0 和 Port 1 有效。该指令库将设置通信口工作在自由口模式下。

2. Modbus RTU 主站指令库使用了一些用户中断功能，编其他程序时不能在用户程序中禁止中断。

3. Modbus RTU 主站库对CPU的版本有要求。CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01（即订货号为 6ES721*－***23-0BA*），1.22版本之前（包括1.22版本）的 S7-200 CPU 不支持。

使用 Modbus RTU 主站指令库，可以读写 Modbus RTU 从站的数字量、模拟量 I/O 以及保持寄存器。

要使用 Modbus RTU 主站指令库，须遵循下列步骤：

1.安装西门子标准指令库

2.按照要求编写用户程序调用 Modubs RTU 主站指令库

安装西门子标准指令库

1.2 Modbus RTU 主站功能编程

1. 调用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序

使用 SM0.0 调用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并启动其功能控制：

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图 2. 用 SM0.0 调用 Modbus RTU 主站初始化与控制子程序

各参数意义如下:

a.    EN    使能：    必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0）

b.    Mode    模式：    为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议

c.    Baud    波特率：    支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200。

d.    Parity    校验：    校验方式选择

     0＝无校验

1＝奇较验

2＝偶较验   

e.    Timeout    **时：    主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000 毫秒（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。

      注意： 这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。

f.    Done    完成位：    初始化完成，此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见例程）

g.    Error         初始化错误代码（只有在 Done 位为1时有效）：

     0＝ 无错误

1＝ 校验选择非法

2＝ 波特率选择非法

3＝ 模式选择非法

2. 调用 Modbus RTU 主站读写子程序MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求；

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图 3. 调用Modbus RTU 主站读写子程序

各参数意义如下:

a.    EN    使能：    同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能

      注意：建议每一个读写功能（即 MBUS_MSG）都用上一个 MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行（见例程）。

b.    First    读写请求位：    每一个新的读写请求必须使用脉冲触发

c.    Slave    从站地址：    可选择的范围   1 - 247

d.    RW    从站地址：    0 ＝ 读， 1 ＝ 写

      注意：

1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能

2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能

e.    Addr    读写从站的数据地址：

     选择读写的数据类型

     00001 至 0xxxx - 开关量输出

     10001 至 1xxxx - 开关量输入

30001 至 3xxxx - 模拟量输入

40001 至 4xxxx - 保持寄存器

f.    Count    数据个数    通讯的数据个数（位或字的个数）

      注意： Modbus主站可读/写的较大数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）

g.    DataPtr    数据指针：    1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中

     2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中

h.    Done    完成位    读写功能完成位

i.    Error    错误代码：    只有在 Done 位为1时，错误代码才有效

     0 ＝ 无错误

注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为 此联系西门子技术支持与服务部门。

1.5 Modbus RTU 主站常问问题

Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本是否有要求，为什么编译例子程序时，会遇到 4 个错误？

Modbus RTU 主站库对 CPU 的版本确实有要求，CPU 的版本必须为 2.00 或者 2.01(即订货号为6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。

Modbus 指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行 CPU 监控？

Modbus 指令库使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑：

加一个通信模块（如 EM 277、CP 243-1、EM 241 等）扩展出一个编程通信口

中止自由口模式，可以将 CPU 上的模式开关从 RUN 拨到 STOP；或者保持处于 RUN 状态，用程序停止指令库的 Modbus 模式（参见指令库应用）

 如何理解 Modbus 地址与功能码的区别？

Modbus 地址与 Modbus 的功能码是两个层次的概念。

根据 Modbus 通信协议，Modbus 数据的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用 S7-200 的指令库时，Modbus 数据地址与 S7-200 的 I/O 和数据存储区地址间有特定的对应关系。

有些设备表明它支持 Modbus RTU 通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式，其中包括如何* Modbus 站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓"功能码"，如功能 1 *读取单个/多个数字量输出点的值。

支持 Modbus 协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是 Modbus 数据地址。Modbus 地址所访问的数据，是通过各种"功能"读写而来。功能码是 Modbus 地址的底层。如果 Modbus 通信的一方提供的所谓 Modbus 协议只有功能码，则需要注意了解此功能号与 Modbus 地址间的对应关系。

如何访问大于 9999 的保持寄存器地址？

通常 Modbus 协议的保持寄存器地址范围在 之间。对于多数应用来说已经够了。但有些 Modbus 从站把地址映射到保持寄存器区的地址**过 9999 的部分。

Modbus Master 协议库支持**过 9999 的保持寄存器地址。地址范围为 36。只需在调用 MBUS_MSG 子程序时给 Addr 参数赋相应的值即可，如 416768。

 Modubs Master 扩展地址模式仅支持保持寄存器区，不支持其他地址类型。

S7-200 作为 Modbus 主站方接收上来的数据格式与第三方设备不一样怎么办？

西门子PLC数据的存储格式为高位低存方式。举例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方设备与西门子数据存储格式不同，是低位低存的方式，那么通信上来的数据就会存在错误，需要进行转换才能使用。编程的方式比较多样，针对双字中高低字的交换可以使用SWAP(字交换）指令，若是字节交换可以考虑循环移位指令。

S7-200 是否支持如 Modbus TCP 等其它协议？

不支持。S7-200自身的通信端口或其通信扩展模块均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信协议。

 为什么 S7-200 作 Modbus 主站时 MBUS_MSG 指令报6号错误？

引起6号错误主要有两方面的原因：1.多个 MBUS_MSG 指令同时使能执行；2. Modbus库存储区中分配的建议地址区与编程中已使用的V存储区有重叠。

2Modbus RTU从站

2.1 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 从站通信协议

S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU协议，成为Modbus RTU从站。此功能是通过S7-200的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通信设备传输。

 详情请参考《S7-200系统手册》之相关章节。

要实现Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安装STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）。Modbus RTU功能是通过指令库中预先编好的程序功能块实现的。

 Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0口（Port0）。

2.2 编程基本步骤：

检查Micro/WIN的软件版本，应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。

检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库（图1），库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。如果没有，须安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令库）软件包；

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2）RUN（运行）位置：CPU执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。

3）STOP（停止）位置：不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。

4）MRES（清除存储器）：MRES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将模式选择开关从STOP状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除，全部存储器、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据。CPU检测硬件，初始化硬件和系统程序的参数，系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI（多点接口）的参数被保留。如果有快闪存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。

存储器卡被取出或插入时，CPU发出系统复位请求，“STOP”LED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择开关置于MRES位置，执行复位操作。

4.微存储器卡

SIMATIC微存储器卡（MMC）是CPU的存储模块，可以扩展CPU的存储器容量，用于在断电时保存用户程序和某些数据。在使用CPU时总需要MMC。用户程序（所有功能块）、归档和配方、组态数据（STEP 7项目）和操作系统更新及备份数据均可保存在MMC中。

1、西门子HMI按键面板

这类西门子触摸屏便于安装和预组装，可以进行简单而直接的操作，并且接线简单，比常规触摸屏接线节省大部分时间。防护等级IP65。

其**特点如下：

-- 可任意配置的大号按键，具有触摸反馈，即使戴着手套也能可靠操作

-- LED背光照明具有五种可选颜色，用于显示各种机器状态；

-- 集成以太网交换机，支持线性环形拓扑网络；

-- 常适合安装在全防护人机界面设备的扩展单元中；

-- 故障安全型可连接一个或两个急停按钮或其他故障安全信号。

2、西门子HMI移动面

类面板的显着特点是既可以有线操作，也可以通过工业以太网方式无线操作，更加方便调试或维护，并且能移动观察整个工业现场过程，在屏幕上显示访问相关的过程信息全局，一般应用在十分重要的场合，是对全局进行移动操作和监视的有力工具。面板的防护等级为 IP65，从一米以上高度坠落也安然无恙，非常适合在恶劣的工业环境中使用。*中断操作即可将大容量电池更换，从而确保系统操作顺利运行。

其**特点如下：

-- 设计坚固，适合工业应用；

-- 操作舒适，结构紧凑，重量轻；

-- 支持热插拔，使用灵活；

-- 启用和停用不中断急停电路（使用增强型接线盒）；

-- 采用高等级安全设计，操作可靠；

-- 连接点检测功能；

-- 集成接口：串口、MPI、PROFIBUS 或 PROFINET/以太网口；

-- 调试时间较短。

3、西门子HMI精简面板

此类属精简型，但并不是简单，具备基本的触摸屏功能，性价比高，尺寸从3寸到15寸多种可选，分为触摸式或键控式，属于广大用户常用系列。4英寸和6英寸面板也可进行竖直安装，进一步提高了灵活性，还带有附加的可任意配置的控制键。

其**特点如下：

-- 适用于不太复杂的可视化应用；

-- 所有显示屏尺寸具有统一的功能；

-- 显示屏具有触摸功能，可实现直观的操作员控制；

-- 按键可任意配置，并具有触觉反馈；

-- 支持 PROFINET 或 PROFIBUS 连接；

-- 项目可向上移植到 SIMATIC 精智面板。

4、西门子HMI精智面板

这类屏的特点是能实现能效管理，带集成诊断功能，比精简面板又高了一级，尺寸从4寸到12寸可选，多为宽屏，可视化区域增加了40%，适用于复杂的操作画面。

其**特点如下：

--所有面板都具有相同的集成高端功能；

-- 宽屏幕显示尺寸从4英寸到12英寸，可进行触摸操作或按键操作

-- 有效的节能管理

– 显示屏的亮度在0~**范围内可调

– 可在生产间歇期间将显示屏关闭；

-- 万一发生电源故障，可确保**的数据安全性；

-- 支持多种通讯协议；

-- 使用系统卡来简化项目传输；

-- 可危险区域中使用。

西门子触摸屏常用的每类中包含哪些具体型号及主要参数区别。

　　1、西门子HMI按键面板这类屏尺寸为：155 x 98mm,可连接西门子S7-1200系列、西门子S7-300系列、西门子S7-400系列，不是很常用，可显示绿色、红色、黄色、蓝色、白色5种颜色。订货号为：6AV3688-3AY36-0AX0、6AV3688-3AF37-0AX0

　　2、西门子微型面板主要有5种，SMART 700\SMART 1000\TD400C\OP73micro\TP177micro；下面详细介绍：

　　精彩面板-流行通用型

A:Smart 700，7 寸，16:9 宽屏显示，256色触摸屏，1个RS422/485接口;订货号：6AV6648-0AC11-3AX0

B:Smart 1000，10 寸，16:9 宽屏显示，256色触摸屏，1个RS422/485接口；订货号：6AV6648-0AE11-3AX0

文本显示器

C:TD 400C，蓝色背光 LCD，4行文本显示,可自定义前面板；订货号：6AV6640-0AA00-0AX0

微型面板

D:OP 73micro 3 寸，单色，覆膜键盘；订货号：6AV6640-0BA11-0AX0

E:TP 177micro 5.7 寸，单色，触摸屏，256 KB 用户内存；订货号：6AV6640-0CA11-0AX13

3、西门子普通面板主要包含以下11种：　

OP 73 3 寸，单色，8 个系统键，4 个功能键；订货号6AV6641-0AA11-0AX0

OP 77A 4.5 寸，单色，23 个系统键，8个功能键（4个LED），256 KB内存；订货号6AV6641-0BA11-0AX1

OP 77B 4.5 寸，单色，23 个系统键，8个功能键（4个LED），1024 KB内存；订货号6AV6641-0CA01-0AX1

TP 177A 5.7 寸，单色，512 KB 用户内存；订货号6AV6642-0AA11-0AX1

TP 177B PN/DP 4.3 寸，宽屏 16:9，256 色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0BD01-3AX0

TP 177B DP 5.7 寸，单色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0BC01-1AX1

TP 177B PN/DP 5.7 寸，256 色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0BA01-1AX1

OP 177B DP 5.7 寸，单色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0DC01-1AX1

OP 177B PN/DP 5.7 寸，256 色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0DA01-1AX1

TP 277 5.7 寸，256 色，4 MB 用户内存；订货号6AV6643-0AA01-1AX0

OP 277 5.7 寸，256 色，4 MB 用户内存；订货号6AV6643-0BA01-1AX0

4、西门子多功能面板主要包含以下9种

MP177 5.7 寸， 64K 色，2 MB 用户内存；订货号6AV6642-0EA01-3AX0

MP 277 7.5 寸，64K 色，触摸屏，6 MB 用户内存；订货号6AV6643-0CB01-1AX1

MP 277 7.5 寸，64 K 色，36 个系统键，26 个功能键（18 个 LED），6 MB 用户内存；订货号6AV6643-0DB01-1AX1

MP 277 10.4 寸，64 K 色，触摸屏，6 MB 用户内存；订货号6AV6643-0CD01-1AX1

MP 277 10.4 寸，64 K 色，38个系统键，36 个功能键（28 个 LED），6 MB 用户内存；订货号6AV6643-0DD01-1AX1

MP377 12.1 寸，64 K 色，触摸屏，12 MB 用户内存；订货号6AV6644-0AA01-2AX0

MP377 12.1 寸，64 K 色，38 个系统键，36 个功能键（36 个 LED），12 MB 用户内存；订货号6AV6644-0BA01-2AX1