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        公司新聞
        西門子S7-200 SMART通過Modbus-RTU讀取溫濕度傳感器數據
        發布時間: 2024-01-29 21:35 更新時間: 2024-11-22 08:00
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        本實例我們介紹下西門子S7-200 SMART PLC如何通過Modbus-RTU協議讀取溫濕度傳感器的數值。實例使用的硬件如下:

        1. S7-200 SMART CPU ST20;

        2. 溫濕度傳感器(支持Modbus-RTU協議);

        圖片

        本文包括如下幾個主題:

        1、溫濕度傳感器外觀、接線及通信參數介紹

        2、CPU ST20與溫濕度傳感器的接線;

        3、CPU ST20的編程;

        1、溫濕度傳感器外觀、接線及通信參數介紹

        本例程使用的溫濕度傳感器能檢測的溫度范圍為:-40℃~120℃,濕度范圍為:0%~ rh,其外觀如下圖所示:

        圖片

        該溫濕度傳感器有四條線,顏色分別是:紅、黑、黃、綠,各線的定義如下:

        溫濕度傳感器接線定義
        線色
        定義
        備注
        紅色
        電源正極
        電壓范圍:DC 5~24V
        黑色
        電源負極

        黃色
        RS485-A
        RS485-信號A線(+)
        綠色
        RS285-B
        RS485-信號B線(-)

        該溫濕度傳感器支持Modbus-RTU協議,相關通信參數如下:

        1. 支持的波特率:1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps,默認為9600bps;

        2. 通信設置:起始位1位,數據位8位,停止位1位,無校驗位;

        3. 支持站地址范圍:1~247,默認為1;

        4. 支持Modbus功能碼0x03讀取數據,數據格式如下表所示:

        讀取溫度/濕度數據格式數據起始地址
        數據內容
        字節數
        單位
        0
        溫度值
        2
        0.1℃
        1
        濕度值
        2
        0.1rh

        支持Modbus功能碼0x10或者0x06修改傳感器的站地址或者波特率,數據格式如下表所示:

        修改地址/波特率數據格式
        數據起始地址
        數據內容
        字節數
        范圍
        100
        站地址
        2
        1~247
        101
        波特率
        2
        0~4①

        ①0=1200bps;1=2400bps;2=4800bps;3=9600bps;4=19200bps;

        2、CPU ST20與溫濕度傳感器的接線

        本例程使用CPU ST20本體集成的串口(編號:Port0)連接溫濕度傳感器。Port0針腳定義如下表所示:

        圖片

        需要說明的是,西門子RS485信號線定義與很多廠家不同:多數廠家定義RS485信號A線為正極,信號B線為負極;但是西門子定義A線為負極,信號B線為正極。

        因此,在本例程中,溫濕度傳感器的黃線(RS485+)應該與CPU ST20本體串口Port0的3號引腳相連;同時,溫濕度傳感器的綠線(RS485-)應該與Port0的8號引腳相連;

        3、CPU ST20的編程

        使用S7-200 SMART的庫指令【Modbus RTU Master】中的MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG指令來與溫濕度傳感器進行Modbus-RTU通信。

        MBUS_CTRL指令用來配置Modbus主站的通信參數,需要在每個掃描周期都調用。指令各參數含義如下:

      1. Mode:通信協議的類型;0=PPI協議;1=Modbus協議;

      2. Baud:波特率;

      3. Parity:校驗位,0=無校驗,1=奇校驗,2=偶校驗;

      4. Port:端口號,CPU本體串口編號為0,通信板編號為1;

      5. Timeout:超時的時間值,單位為毫秒;

      6. Done:指令是否完成;

      7. Error:指令執行的狀態值,0=沒有錯誤;

      8. 指令執行在線狀態如下圖所示:

        圖片

        MBUS_MSG指令用來與子站進行數據交換,其各參數含義如下:

      9. First:請求數據交換,需要上升沿信號;

      10. Slave:從站地址;

      11. RW:讀取或寫入數據,0=讀取,1=寫入;

      12. Addr:Modbus寄存器地址;

      13. Count:要讀取的數據長度;

      14. DataPtr:數據的存放地址;

      15. Done:指令是否執行完成,1=完成;

      16. Error:指令執行的狀態值,0=沒有錯誤;

      17. 指令執行在線狀態如下圖所示:

        圖片

        通過狀態圖表,可以監控到讀取的數值為293和639,分別表示溫度為29.3℃和63.9%rh的濕度,如下圖所示:

        圖片

        好了,這就是CPU ST20通過Modbus-RTU協議讀取溫濕度傳感器數值的例程

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