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Modbus RTU新版本指令介紹

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 

新版本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

本項目中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

1.設備組態

a.組態CM1241 RS422/485模塊

打開設備視圖，添加S7-1200CPU，并在硬件目錄里找到“通信模塊”→“點到點”→“CM1241(RS422/485)”，拖拽此模塊至CPU左側即可，如下圖4.所示：

圖4. 添加 CM 1241 RS422/485模塊
注意： 
固件版本>=V2.1 的CM 1241 RS422/485模塊，才支持新版本Modbus RTU指令。

接下來，在“設備視圖”中用鼠標選中CM1241(RS422/485)模塊，在“屬性”→“端口組態”中配置此模塊硬件接口參數，
本例以傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗=無奇偶校驗，數據位=8位字符，停止位=1為例。如CM 1241 端口組態設置如下圖5.所示：

圖5. CM1241 RS422/485 模塊端口組態

最后在“硬件標識符”里確認一下硬件標識符為269（該參數在程序編程中會被使用），如下圖6.所示：

圖6 硬件標識符

另外，S7-1200 還提供了系統和時鐘存儲器功能，為了便于后續指令，建議使能該功能。在CPU “屬性”→“常規”→“系統和時鐘存儲器”使能系統和時鐘存儲器功能，如圖7. 所示。

圖7. 系統和時鐘存儲器功能

b.組態ET200 SP CM PtP 模塊

(1)、插入一個ET200SP分布式站點。

打開網絡視圖并拖入一個ET200SP站點，并將其分配給相應的IO 控制器（本例CPU1217C 為 IO 控制器），如圖8.所示。

圖8. 插入ET200SP站點

(2)、組態ET200SP 站點。

在ET200SP的"設備視圖"環境下，為ET200SP 站點添加信號、通信模塊和服務器模塊，在本例中只添加了CM PTP模塊和服務器模塊。
注意： 
ET200SP站點中，服務器模塊是必須組態的。服務器模塊隨接口模塊一起采購，無需單獨購買。

ET200SP接口模塊需要為其分配IP地址和Device Name， 有關ET200 SP 分布式IO 組態詳細步驟，請參考《ET200 SP 使用快速入門》，本例不再描述Profinet IO通信的相關設置與步驟。
《ET200 SP 使用快速入門》下載鏈接：
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/78304711

在ET200SP"設備視圖"中用鼠標選中CM PTP，在“屬性”→“常規”→“接口”→“操作模式”中配置此模塊硬件接口參數，
本例設定“指定工作模式"："半雙工（RS485）2線制操作"；"接收線路的初始狀態"："無"。如下圖9.所示：

圖9. CM PTP 操作模式

接下來，在“屬性”→“常規”→“接口”→“端口組態”中配置此模塊端口組態參數，
本例設定"協議"："Freeport/Modbus"；"端口參數"設置：傳輸率=9.6Kbps，奇偶校驗=無奇偶校驗，數據位=8位字符，停止位=1為例。端口組態設置如下圖10.所示：

圖10. CM PTP 端口組態

最后需要在“硬件標識符”里確認一下CM PTP 模塊硬件標識符，該參數在程序編程中會被使用。

2.軟件編程

a.Modbus RTU 主站編程

Modbus RTU主站編程需要調用Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令，其中Modbus_Comm_Load 指令通過 Modbus RTU 協議對通信模塊進行組態，Modbus_Master 指令可通過由 Modbus_Comm_Load 指令組態的端口作為 Modbus 主站進行通信， Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 參數必須連接到 Modbus_Master 指令的（靜態）MB_DB 參數。

本例中分布式機架ET200SP 中 CM PTP 模塊作為Modbus RTU主站，其相關編程步驟如下：

(1)、OB1 中插入一個FC函數，并在函數中拖入Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令。如圖11. 所示

圖11. 拖入Modbus RTU 主站指令

Modbus_Comm_Load指令各參數意義如下表1所示：

表1 MB_COMM_LOAD指令參數意義

Modbus_Master指令各參數意義如下表2所示：

表2 Modbus_Master指令參數意義

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