云南省玉溪市西門子辦事處---西南Siemens(授權)總代理

一. 西門子S7-200 SMART作為modbus從站

1.檢查Micro/WIN SMART Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序。

2.編程時使用SM0.1調用子程序MBUS_INIT進行初始化，使用SM0.0調用MBUS_SLAVE，并指定相應參數。關于參數的詳細說明，可在子程序的局部變量表中找到；

調用Modbus RTU通信指令庫 圖中參數意義如下：

a.模式選擇：啟動/停止Modbus，1=啟動；0=停止

b.從站地址：Modbus從站地址，取值1~247

c.波特率：可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200

d.奇偶校驗：0=無校驗；1=奇校驗；2=偶校驗

e.端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可選信號板上的RS-485 或 RS-232。

f.延時：附加字符間延時，缺省值為0

g.Zui大I/Q位：參與通信的Zui大I/O點數，S7-200 SMART 的I/O映像區為256/256(目前只能Zui多連接4個擴展模塊，因此目前Zui多I/O點數為188/188)

h.Zui大AI字數：參與通信的Zui大AI通道數，Zui多56個

i.Zui大保持寄存器區：參與通信的V存儲區字（VW）

j.保持寄存器區起始地址：以&VBx指定（間接尋址方式）

k.初始化完成標志：成功初始化后置1

l.初始化錯誤代碼

m.Modbus執行：通信中時置1，無 Modbus 通信活動時為 0。

n.錯誤代碼：0=無錯誤

3.在CPU的V數據區中分配庫指令數據區（Library Memory）Modbus Slave 指令庫需要一個781個字節的全局 V 存儲區。調用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數據區（Library Memory）。庫指令數據區是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。如果在編程時不分配庫指令數據區，編譯時會產生許多相同的錯誤。

操作步驟：

1）在指令樹的Project（項目）中，以鼠標右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。

"庫存儲器" 按鈕2在彈出的選項卡中設置庫指令數據區

缺省情況下是從VB0開始，但要保證該存儲器使用地址范圍與其他程序使用的地址不能有重疊。按"建議地址"按鈕也可以自動分配。如有必要，使用主站軟件測試

注意：由子程序參數HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區，是在S7-200 SMART CPU的V數據存儲區中分配，此數據區不能和庫指令數據區有任何重疊，否則在運行時會產生錯誤，不能正常通信。注意Modbus 中的保持寄存器區按"字"尋址，即MaxHold規定的是VW而不是VB的個數。

 在圖2的例子中，規定了 Modbus 保持寄存器區從 VB1000 開始（HoldStart ＝ VB1000），并且保持寄存器為1000個字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個字節）為單位，實際上這個通信緩沖區占用了VB1000～VB2999共2000個字節。因此分配庫指令保留數據區時至少要避開 VB1000～VB2999 區間。

注意：你選用的CPU的V存儲區大??！CPU型號不同V數據存儲區大小不同。應根據需要選擇Modbus保持寄存器區域的大小。

包含 Modbus RTU 從站指令庫的項目編譯、下載到CPU中后，在編程計算機（PG/PC）上運行一些 Modbus 測試軟件可以檢驗S7-200 SMART CPU的Modbus RTU通信是否正常，這對查找故障點很有用。測試軟件通過計算機串口（RS-232）和PC/PPI電纜連接CPU。如果必要，須將PC/PPI電纜設置在自由口通信方式。

二． Modbus RTU 從站例程

西門子smart200modbus通信工程實例

Modbus RTU 從站地址與S7-200 SMART 的地址對應：Modbus地址總是以00001、30004之類的形式出現。S7-200 SMART CPU內部的數據存儲區與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對應關系如下：

其中T為S7-200 SMART CPU中的緩沖區起始地址，即 HoldStart。

如果已知S7-200 SMART CPU中的V存儲區地址，推算Modbus地址的公式如下：

Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數

Modbus RTU 從站指令庫支持的 Modbus 功能碼

Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪問使用此指令庫的主站必須遵循這個指令庫的要求。

三． 總結

通信雙方必須同時支持上述模式中的一種。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，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 通信標準協議可以通過各種傳輸方式傳播，如 RS232C、RS485、光纖、無線電等。在 S7-200 CPU 通信口上實現的是 RS485 半雙工通信，使用的是 S7-200 SMART 的自由口功能

（1）根據控制流程圖分配程序段

根據前期控制流程圖將控制程序分解成不同的程序段，這樣可以使程序整體結構清晰，便于后期調試程序。如果項目較復雜，將程序分段后便于分配給若干名編程人員同時編程和調試，從整體上提高了編程效率。

（2）編制I/O表和內存表

編制I/O表是給每個輸入/輸出點分配地址并做注釋，避免編程時出現I/O點混亂的問題。編制內存表是分配PLC內存地址給程序的中間變量并做注釋，便于編程時引用。

（3）簡化編程

編程員在熟悉PLC指令系統的基礎上，熟練使用gaoji指令編程，可以極大地減少編程工作量，節省PLC存儲器空間，有助于更好地發揮PLC功能。

（4）注釋清晰

為了方便后期調試程序，編程時需將每個相關點的注釋清晰地標注在程序中，包括使用的特殊指令目的等。程序可讀性好，為后期項目維護和升級打下基礎。

PLC應用程序的調試工作可以分為模擬調試和聯機調試兩個步驟。

一、模擬調試

模擬調試是指根據開關量I/O單元上各位對應的發光二極管的顯示狀態而不帶輸出設備進行的調試。

設計好控制程序后，一般先作模擬調試。有的PLC廠家提供了在計算機上運行、可用來替代PLC硬件來調試程序的仿真軟件，例如歐姆龍公司與CX-Programmer編程軟件配套的CX-Simulator仿真軟件等。在仿真時按照系統功能的要求，將某些輸入元件位強制為ON或OFF，或改寫某些元件中的數據，監視系統的功能是否能正確實現。

如果連接上PLC硬件來調試程序時，可以使用接在輸入端子上的小開關和按鈕來模擬PLC實際的輸入信號，例如用它們發出操作指令，或者用它們模擬實際的反饋信號，如行程開關觸點的接通和斷開等。通過開關量輸出單元上各輸出點對應的發光二極管，觀察輸出信號是否滿足設計的要求。

調試順序控制程序的主要任務是檢查程序的運行是否符合順控圖的規定，即在某一轉換實現時，是否發生活動步狀態的正確變化，該轉換所有的前級步是否變為不活動步，所有的后續步是否變為活動步，以及各步被驅動的負載是否發生相應的變化。在調試時應充分考慮各種可能的情況，對系統各種不同的工作方式、順控圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發現問題后及時修改程序，直到在各種可能的情況下輸入信號與輸出信號之間的關系完全符合要求。如果程序中某些定時器或計數器的設定值過大，為了縮短調試時間，可以在調試時將它們減小，模擬調試結束后再寫入它們的實際設定值。

模擬調試是整個程序設計工作中一項很重要的內容，它可以初步檢查程序的實際效果。模擬調試和程序編寫是密不可分的，程序的許多功能是在調試中不斷修改和逐步完善的。模擬調試既可以在實驗室內進行，也可以在現場實施。如果是在現場進行模擬調試，那就應將PLC系統與現場信號隔離，切斷I/O單元的外部電源，以免引起不必要的損失。

二、聯機調試

聯機調試是指將PLC安裝到控制柜中，并連接輸入元件和輸出負載，運行控制程序進行整體調試的過程。

在對程序進行模擬調試的同時，可以設計、制作控制柜，PLC之外其他硬件的安裝、接線工作也可以同時進行。完成控制柜內部接線后，應測試接線?？梢栽诳刂乒竦慕泳€端子上模擬PLC外部的開關量輸入信號，或操作控制柜面板上的按鈕和指令開關，觀察對應PLC輸入點的狀態變化是否正確。用編程器或編程軟件將PLC的輸出點強制置位或復位，觀察對應PLC的負載（如外部的繼電器、接觸器等）動作是否正常，或對應控制柜接線端子上輸出信號的狀態變化是否正確。

對于有模擬量輸入的系統，可以給變送器提供標準的輸入信號，通過調節單元上的電位器或程序中的參數，使模擬量輸入信號和轉換后的數字量之間的關系滿足要求。

在現場安裝好控制柜并完成柜內接線測試后，將外部的輸入元件和執行機構接入PLC，將PLC置于運行模式，運行控制程序，檢查控制系統是否能滿足要求。

在調試過程中將暴露出PLC系統可能存在的硬件問題及梯形圖設計中的問題，發現問題后在現場加以解決，直到完全符合要求。全部調試完成后，還要經過一段時間的試運行，以檢驗系統的可靠性。