摘要本文介绍了 S PLC 和 CU240B-2 之间的 Modbus RTU 通讯关键词 G120,CU240B-2,CU240E-2,Modbus RTU Key Words G120, CU240B-2, CU240E-2, Modbus RTU I CS LS TS Page

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窕裴
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1 S 与 CU240B/E-2 之间的 Modbus RTU 通讯 Modbus RTU Communication between S and CU240B/E-2 Getting-started Edition (2013 年 6 月 )

2 摘要本文介绍了 S PLC 和 CU240B-2 之间的 Modbus RTU 通讯关键词 G120,CU240B-2,CU240E-2,Modbus RTU Key Words G120, CU240B-2, CU240E-2, Modbus RTU I CS LS TS Page 2-20

3 目录 S 与 CU240B/E-2 之间的 Modbus RTU 通讯 S 与变频器的连接本例程的系统配置硬件连接硬件连线 PLC 与控制单元通信端口之间的连接变频器设置地址设置参数设置 PLC 组态和编程创建项目硬件组态编程下载监视 MODBUS 通信控制变频器使用 MODBUS 通信控制变频器启停 I CS LS TS Page 3-20

Portal 软件的 PC 机 CM1241 模块电源模块标准 RJ45 网线 1.2 硬件连接 1.2.1 硬件连线本例程中的硬件间的结构如下图所示 : 1.

4 1 S 与变频器的连接 1.1 本例程的系统配置本例程中用到的硬件 : S7-1200(CPU 1214C) G120 ( 控制单元 CU240B-2 ) 一台装有 TIA Portal 软件的 PC 机 CM1241 模块电源模块标准 RJ45 网线 1.2 硬件连接硬件连线本例程中的硬件间的结构如下图所示 : PLC 与控制单元通信端口之间的连接图 1-1 用电缆将 CU240B-2 Modbus 通讯接口与 PLC 通信模块连接起来, 如下图所示 PLC 侧变频器侧 3# 针脚 2# 端子 3# 端子 8# 针脚图 1-2 I CS LS TS Page 4-20

5 2 变频器设置 2.1 地址设置可以通过控制单元上的地址开关, 也可以通过参数 P2021 或 STARTER 中 Control Unit / Communication / Field bus 页面来确定变频器的 Modbus-RTU 地址只有所有地址开关都设为 OFF (0) 时,P2021 或 STARTER 中的设置才有效否则,Modbus-RTU 地址为地址开关所设置的地址 2.2 参数设置除了设置地址之外, 还需要对其他一些变频器的通信参数进行设置, 才可以进行 MODBUS 通信具体需要设置的参数如表 2-1 所示 : 参数 P0015 = 21 p2030 = 2 p2020 p2024 p2029 p2040 表 2-1 描述变频器宏程序选择 I/O 配置现场总线协议选择 2: Modbus 现场总线波特率设置范围是 4800 bit/s bit/s, 出厂为 bit/s Modbus 计时索引 0: 最大从站应答延迟 : 在该时间后, 从站应答主站索引 1: 字符延时 : 指一个 Modbus 消息帧内, 单个字符之间允许的最大延迟时间 ( 即 Modbus 1.5 个字节标准的处理时间 ) 索引 2: 报文延时 : 指 Modbus 报文之间允许的最大延时 ( 即 Modbus 3.5 个字节标准的处理时间 ) 现场总线错误统计指现场总线接口上接收错误的统计显示过程数据监控时间指没有收到过程数据时发出报警的延时注 : 该时间必须根据从站数量总线波特率加以调整, 出厂为 100 ms 3 PLC 组态和编程 3.1 创建项目首先创建一个项目, 点击创建新项目, 输入名称, 路径等信息 I CS LS TS Page 5-20

6 图硬件组态按照新手上路的提示首先选择设备和网络, 进行硬件组态图 3-2 点击添加新设备, 添加相应型号的设备, 修改设备名称, 选择版本号, 点击添加 I CS LS TS Page 6-20

7 图 3-3 在弹出的设备与网络的右侧硬件目录中, 找到通信模块 - 点到点 -CM1241(RS485), 加入 CM1241 通信模块图 3-4 双击设备视图中的 RS485 端口, 设置端口组态, 本例程配置如下图 I CS LS TS Page 7-20

3 编程在左边的设备中找到 S7-1200/ 程序块, 打开主程序 (Main[OB1])

8 图 3-5 在左侧的项目树 - 设备 - 在线访问 -Broadcom NetXtreme ( 本例程 PC 机所使用的网卡 ), 双击更新可使用的设备, 搜索到连接的设备图编程在左边的设备中找到 S7-1200/ 程序块, 打开主程序 (Main[OB1]) 在右边的指令栏里选择通信 / 通信处理器 /MODBUS, 添加 MB_COMM_LOAD 和 MB_MASTER I CS LS TS Page 8-20

9 图 3-7 在弹出的调用选项中, 定义一个背景数据块图 3-8 使用同样的方法, 再加入一个 MB_MASTER 模块, 同样定义背景数据块 I CS LS TS Page 9-20

10 图 3-9 分别按照图 3-10 图 3-11 设置 MB_COMM_LOAD 和 MB_MASTER 模块图 3-10 I CS LS TS Page 10-20

图 3-11 其中,MB_COMM_LOAD 与 MB_MASTER 指令的参数说明, 请参考表 3-1, 表 3-2 表 3-1 MB_COMM_LOAD 指令的参数参数声明数据存储区说明类型 REQ Input BOOL I Q M D L 在上升沿执行指令 PORT Input UINT I Q M D L 或常量通信端口的 ID: 在设备组态中插入通信模块后, 端口 ID

11 图 3-11 其中,MB_COMM_LOAD 与 MB_MASTER 指令的参数说明, 请参考表 3-1, 表 3-2 表 3-1 MB_COMM_LOAD 指令的参数参数声明数据存储区说明类型 REQ Input BOOL I Q M D L 在上升沿执行指令 PORT Input UINT I Q M D L 或常量通信端口的 ID: 在设备组态中插入通信模块后, 端口 ID 就会显示在 PORT 框连接的下拉列表中也可以在变量表的常量 (Constants) 选项卡中引用该常量 BAUD Input UDINT I Q M D L 或常量 PARITY Input UINT I Q M D L 或常量 FLOW_CT RL RTS_ON_ DLY Input UINT I Q M D L 或常量 Input UINT I Q M D L 或常量波特率选择 : 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 76800, 所有其它值均无效奇偶校验选择 : 0 无 1 奇校验 2 偶校验流控制选择 : 0 ( 默认值 ) 无流控制 1 通过 RTS 实现的硬件流控制始终开启 ( 不适用于 RS485 端口 ) 2 - 通过 RTS 切换实现硬件流控制 RTS 延时选择 : 0 -( 默认值 ) 到传送消息的第一个字符之前, 激活 RTS 无延时 1 至到传送消息的第一个字符之前, 激活 RTS 以毫秒为单位的延时 ( 不 I CS LS TS Page 11-20

12 适用于 RS-485 端口 ) 应用 RTS 延时必须与 FLOW_CTRL 选择无关 RTS_OFF _DLY Input UINT I Q M D L 或常量 RTS 关断延时选择 : 0 ( 默认值 ) 传送最后一个字符到取消激活 RTS 之间没有延时 1 至在发送消息的最后一个字符到取消激活 RTS 之间以毫秒为单位的延时 ( 不适用于 RS-485 端口 ) 应用 RTS 延时必须与 FLOW_CTRL 选择无关 RESP_TO Input UINT I Q M D L 或常量响应超时 : MB_MASTER 允许等待从站响应的时间 ( 毫秒 ) 如果从站在此时间内没有响应, 则 MB_MASTER 将重复该请求, 或者在发送了指定数目的重试后终止请求并返回错误 5 ms 至 ms( 默认值 = 1000 ms) MB_DB Input VARIA NT D MB_MASTER 或 MB_SLAVE 指令的背景数据块的引用在程序中插入 MB_SLAVE 或 MB_MASTER 之后, 数据块标识符会显示在 MB_DB 框连接的下拉列表中 DONE Output BOOL I Q M D L 指令的执行已完成且未出错 ERROR Output BOOL I Q M D L 错误 : 0 未检测到错误 1 表示检测到错误在参数 STATUS 中输出错误代码 STATUS Output WORD I Q M D L 端口组态错误代码表 3-2 MB_MASTER 指令的参数参数声明数据类型 REQ Input BOO L MB_AD DR 存储区 I CS LS TS Page 说明 I Q M D L 请求输入 : 0 无请求 1 请求将数据发送到 Modbus 从站 Input UINT I Q M D L 或常量 Modbus RTU 站地址 : 默认地址范围 : 0 至 247 扩展地址范围 : 0 至值 0 已预留, 用于将消息广播到所有 Modbus 从站只有 Modbus 功能代码和 16 支持广播 MODE Input USIN T DATA_A DDR Input UDIN T I Q M D L 或常量 I Q M D L 或常量模式选择 : 指定请求类型 : 读取写入或诊断 : 有关详细信息, 请参见 Modbus 功能表从站中的起始地址 : 指定 Modbus 从站中将供访问的数据的起始地

DATA_L EN DATA_P TR 址可在 Modbus 功能表中找到有效地址 Input UINT I Q M D L 或常量数据长度 : 指定要在该请求中访问的位数或字数可在 Modbus 功能表中找到有效长度 Input VARI M D 指向 CPU 的数据块或位存储器地 ANT 址, 从该位置读取数据或向其写入数据对于数据块, 必须使用标准 - 与

13 DATA_L EN DATA_P TR 址可在 Modbus 功能表中找到有效地址 Input UINT I Q M D L 或常量数据长度 : 指定要在该请求中访问的位数或字数可在 Modbus 功能表中找到有效长度 Input VARI M D 指向 CPU 的数据块或位存储器地 ANT 址, 从该位置读取数据或向其写入数据对于数据块, 必须使用标准 - 与 S7-300/400 兼容访问类型进行创建 DONE Output BOO L I Q M D L 0: 事务未完成 1: 事务完成, 且无任何错误 BUSY Output BOO L ERROR Output BOO L STATUS Output WOR D 3.4 下载 I Q M D L I Q M D L I Q M D L 0: 当前没有 MB_MASTER 事务正在处理中 1: "MB_MASTER" 事务正在处理中 0: 无错误 1: 出错, 错误代码由参数 STATUS 来指示执行条件代码编译, 确认无误后, 点击下载在弹出的扩展的下载到设备中, 选择 PG/PC 接口类型, 以及 PG/PC 接口选择设备, 并点击下载图 3-12 在弹出的下载预览中, 查看将要覆盖的内容, 选择统一下载, 并点击下载 I CS LS TS Page 13-20

14 图监视点击转到在线, 并点击启动监视, 此时即可通过 PLC 给变频器进行 MODBUS 通信图 MODBUS 通信控制变频器 4.1 使用 MODBUS 通信控制变频器启停如下图所示, 打开 Tag_1, 使能 MB_MASTER 使能完成之后, 关闭 Tag_1 I CS LS TS Page 14-20

15 图 4-1 如图 4-2, 将 MODE 改为 1( 即写入数据 ),DATA_ADDR 写入 40101( 主设定值寄存器号 ),DATA_PTR 写入 1000( 给定值的写入值 ) 然后 REQ 使用一个脉冲沿来发送给定值此时, 变频器的给定值已经改为 1000 然后将 DATA_ADDR 写入 40100( 控制字寄存器号 ),DATA_PTR 写入 047E( 停车 ), 然后 REQ 使用一个脉冲沿来发送停车命令再将 DATA_ADDR 写入 40100( 控制字寄存器号 ),DATA_PTR 写入 047F( 启动 ), 然后 REQ 使用一个脉冲沿来发送启动命令 I CS LS TS Page 15-20

16 注意 : 图 4-2 MB_COMM_LOAD 使能完成之后, 一定要将 Tag_1 关闭, 否则 MB_MASTER 模块将无法使用变频器启动位需要一个上升沿, 所以先给其停车命令, 然后发送启动命令, 利用上升沿来启动变频器 4.2 使用 MODBUS 通信修改和查看变频器参数现在, 以参数 P1120 加速时间为例, 对参数的修改和查看进行讲解首先, 进行读参数的演示将 MODE 输入改为 0( 即读参数模式 ), 将 DATA_ADDR 中写入 40322( 即加速时间的寄存器号 ), 然后 REQ 使用脉冲沿来发送一个读请求此时, 可以接收到参数 P1120 中的数据位 1000( 即加速时间为 10s) I CS LS TS Page 16-20

17 图 4-3 然后进行写参数 : 将 MODE 输入改为 1( 即写参数模式 ), 将 DATA_ADDR 中写入 ( 即加速时间的寄存器号 ), 在 DATA_PTR 中写入 500, 然后 REQ 使用脉冲沿来发送一个写请求此时, 已经将 500 写入了参数 P1120 之中, 加速时间改为 5s 图 4-4 控制单元中的 Modbus 寄存器和对应的参数如下表所示 : 表 4-1 Modbus 寄存器和对应的参数 I CS LS TS Page 17-20

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19 如果您对该文档有任何建议, 请将您的宝贵建议提交至下载中心留言板该文档的文档编号 :A0723 I CS LS TS Page 19-20

20 附录 - 推荐网址驱动技术西门子 ( 中国 ) 有限公司工业业务领域支持中心网站首页 : 驱动技术下载中心 : 驱动技术全球技术资源 : 基于产品的支持与服务主页 : 注意事项应用示例与所示电路设备及任何可能结果没有必然联系, 并不完全相关应用示例不表示客户的具体解决方案它们仅对典型应用提供支持用户负责确保所述产品的正确使用这些应用示例不能免除用户在确保安全专业使用安装操作和维护设备方面的责任当使用这些应用示例时, 应意识到西门子不对在所述责任条款范围之外的任何损坏 / 索赔承担责任我们保留随时修改这些应用示例的权利, 恕不另行通知如果这些应用示例与其它西门子出版物 ( 例如, 目录 ) 给出的建议不同, 则以其它文档的内容为准声明我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符由于差错难以完全避免, 我们不能保证完全一致我们会经常对手册中的数据进行检查, 并在后续的版本中进行必要的更正欢迎您提出宝贵意见版权西门子 ( 中国 ) 有限公司版权保留复制传播或者使用该文件或文件内容必须经过权利人书面明确同意侵权者将承担权利人的全部损失权利人保留一切权利, 包括复制发行, 以及改编汇编的权利西门子 ( 中国 ) 有限公司 I CS LS TS Page 20-20

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