S7-1500 系统使用ET200S 1SI模块实现Modbus 从站通信

本章节介绍了S7-1500系统使用ET200S 1SI模块实现MODBUS RTU从站通信以及常见问题

S7-1500系统内使用ET200S 1SI模块实现Modbus 从站通信

1 硬件列表

表1 实验所需硬件列表

2 组态和配置

1、打开软件TIA PORTAL STEP7 V16，点击项目->新建...创建一新项目，项目名称为S7-1500_ET200S_ModbusSlave。

图1 新建项目

2、用鼠标点击“添加新设备”，选择SIMATIC S7-1500->CPU->CPU 1518-4 PN/DP->6ES7 518-4AP00-0AB0。

图2 添加站点CPU 1518-4PN/DP

3、双击“设备组态”进入设备视图。双击以太网接口，进入以太网接口属性界面，新建一个子网“PN/IE_1”,并分配IP地址。

图3 组态硬件

4、点击菜单栏"在线"->"硬件检测"->"网络中的PROFINET设备"，在线检测所连接的ET200S站点，如图4所示。

图4 在线检测ET200S站

在弹出的"PROFINET 设备的硬件检测"窗口内勾选搜索到的ET200S站点，并点击添加设备。

图5 添加ET200S站

5、设备添加成功后，在"网络视图"内，可以看到新添加的ET200S站。另外，用户也可以从选件目录中找到正确的ET200S接口模块型号，将它拖拽到网络视图中，添加模块时需要注意组态的模块版本应与实际一致。

图6 添加ET200S站法二

6、点击ET200S站左侧“未分配”，选择IO控制器“PLC_1.PROFINET接口_1”，为ET200S分配好IO控制器。

图7 Profinet网络配置

同时为ET200S的以太网接口分配好IP地址，注：此时给ET200S分配了一个设备名称为"im151-3pn"（该名称不唯一，以实际项目为准），确保离线和在线的设备名称一致。

下面介绍如何修改设备名称。 如需离线修改该设备名称，可以进入ET200S模块的属性-〉以太网地址。

图8 离线修改ET200S的设备名称

下面介绍如何在线分配IO设备名称。如ET200S的实际设备名称与组态设置的不一致，可以在线修改。右击网络“PN/IE_1”，点击“分配设备名称”，在线修改ET200S的设备名称。

图9 分配设备名称

确保ET200S的设备名称的状态是“确定”，如果出现不一致的情况，选择问题站点后点击“分配名称”，确保该站点最后的状态是“确定”，如下图所示。

图10 确认ET200S设备名称在线与离线一致

7、双击“im151-3pn”，进入ET200S组态界面，（自动检测已经将电源模块PM-E和ET200S 1SI串口模块组态到1、2槽；手动组态时需要用户手动从选件目录中拖拽添加），双击1SI_1串口通信模块，进入属性框，协议选择"Modbus Slave"，波特率为9600，地址区为32字节。

图11 1SI_1选择协议

8、点击“报文”，进行报文设置，从站地址：2，停止位：1，奇偶校验：无。

图12 报文设置

9、点击“接口”，接口选择“半双工（RS-485两线制模式）”，接收线路初始状态选择“信号R(A)0V/信号R(B)5V”。

图13 接口设置

3 编写通信程序

1、双击"添加新块"，创建数据块DB10，如下图所示，按照图中所示，设置各个变量的启动值。注：有关每个变量的含义，可以参考手册"SIMATIC ET200S 串行接口模块"的3.6.3章节和3.6.18章节。

举例说明：F01_MOD_STRT_ADR_1表示设置功能码01、05、15的Modbus起始地址，本例中设置为16#0，即表示00001；F01_MOD_END_ADR_1表示设置功能码01、05、15的Modbus终止地址，本例中设置16#ff，即表示为00256；F01_CNV_TO_FLAG_A表示设置PLC的M地址的起始地址，本例设置为16#0，即表示M0.0，说明M0.0与00001是对应关系，往下依次类推。

举例说明：FC03_06_16_DB_NO表示设置与功能码03、06、16的Modbus地址对应的DB 块，本例中设置16#B，即表示DB11，说明DB11.DBW0与40001是对应关系，往下依次类推。

图14 新建发送数据块

创建2个数据块，如下图所示，DB11（命名FC030616）、DB12（命名FC04），这2个数据块都创建1个数据类型Array的变量，数组元素的数据类型为Word，数量为201。注：DB11的数据变量用于功能码03、06、16；DB12的数据变量用于功能码04。用于下面的测试。

图15 新建FC030616功能码数据块

注意以上两个DB块，右键其属性对话框，一定要确保"优化的块访问"参数未勾选。

2、进入主程序OB1，从通信->通信处理器->ET200S串行接口，调用发送功能块S_MODB。

图16 调用功能块

关于功能块S_MODB的管脚说明，请见表2。

表2 功能块S_MODB 参数表

4 设备连接

以RS485的方式接线为例说明，ET200S 1SI 模块按照RS485的接线方式连接到电脑的USB口，连接示意图如下。

图17 硬件结构和接线示意图

5 通信测试

前面使用 TIA Step7 软件已经将通信ET200S的通信工作做完，下面进行通信测试。这里使用串口通讯测试软件ModSim32软件来测试ET200S和计算机的通信，步骤如下：

1、首先将硬件配置和程序下载到CPU1518-4PN/DP中。将项目程序在线，本示例中手动将M0.1（即：CP_START）置1，M0.2（即：CP_START_FM）和M0.4（即：CP_START_OK）也会为1。

图18 CP_START管脚置1情况

2、在计算机上打开MODBUS主站仿真软件Modscan32。

图19 打开Modscan32

3、点击Modscan32上的Connection->Connect，显示画面如下，选择计算机和ET200S相连的COM口COM1（与实际所使用的COM口一致），设好波特率，数据位，停止位，校验方式，注：这些设置要与1SI_1的设置一致，如下图。

图20 设置连接端口

4、设置完成，点击OK，显示画面如下。

图21 ET200S的03功能码发送数据

5、Modscan32软件界面03的地址40001~40005分别设置为1~5，打开监控表，监控功能码030616对应的数据块DB11，创建前5个字，查看所接收的数据（此处既可以接收Modscan32的数据，也可以修改Modscan32的数据）。

图22 功能码030616数据测试结果

6、打开监控表，监控功能码04对应的数据块DB12，创建前5个字，修改数据分别为11~15，Modscan32软件界面04的地址30001~30005分别显示11~55的数据（此处收功能码04的限制只能写入数据到Modscan32）。

图23 功能码04数据测试结果

常见问题

1.为什么功能块报错"16#1E0E"？

可能的原因是：功能块的“LADDR”管脚设置错误，正确的应该设置该模块的硬件标识符，而不是模块的I/O起始地址，具体查找步骤参考下表。

图24 模块硬件标识符

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