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CP441作从站（Slave）的Modbus RTU通讯（STEP7）

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SIMATIC S7-400系列

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S7-400

发布时间：2024年04月30日

CP441作从站（Slave）的Modbus RTU通讯（STEP7）

硬件及软件列表

组态和配置

编写通信程序

设备连接

通信测试

手册下载

硬件及软件列表

设备名称	设备型号
RACK	6ES7400-1JA01-0AA0
PS407 4A	6ES7407-0DA02-0AA0
CPU414-3PN/DP	6ES7414-3EM06-0AB0
CP441-2	6ES7441-2AA03-0AE0
Dongle	6ES7 870-1AB01-0YA0
RS422/485接口	6ES7963-3AA00-0AA0

将Dongle插入CP441中，如下图所示。

图1

注意：STEP7 V5.X软件上，必须安装如下软件包才可进行后续的组态配置。

PTP协议软件包：SIMATIC S7-CP PtP Param V5.1+SP15，安装此驱动软件后才能给穿行通信模板分配参数，并可以再STEP7中集成通信编程所需要使用的功能块。

PTP协议软件包：SIMATIC S7-CP PtP Param V5.1+SP15

Modbus主站驱动：用于Modbus主站时，需要安装此驱动软件包，安装驱动前必须先安装PTP协议软件包。

Modbus主站驱动

Modbus从站驱动：用于Modbus从站时，需要安装此驱动软件包，安装驱动前必须先安装PTP协议软件包。

Modbus从站驱动

组态和配置

1、打开创建项目设置项目名称：CP443-2 Modbus-S，用鼠标右键点击项目名称，选择Insert New Object-> SIMATIC 400 Station，双击Hardware进入硬件配置画面，插入RACK、PS407 4A 、CPU414-3PN/DP、CP441-2。如下图所。

图2

2、双击CP441-2模块，进入属性配置窗口，选择Basic Parameters标签，进行接口配置，本文接口1、2，分别配置了RS422/485。

图3

3、选择General标签，在Interface处添加一个PTP连接。

图4

4、返回Basic Parameters标签界面，点击"Parameters..."配置CP441-2参数，在Protocol 中选择Modbus Slave。

图5

5、选择Protocol信封图标，进入协议参数配置对话框，点击Modbus-Slave标签，设置通讯速率、报文信息等参数，协议参数地址本例设置为2。

图6

6、进入功能码配置界面，FC01,05,15：读取、强制输出位的状态；左边的地址为信息传送地址，右边对应西门子的PLC地址区，即左边地址从0~100对应Modbus地址区为00001~00101，对应西门子数据区为M0.0~M12.4；101~200对应Modbus 地址区为00102~00201，对应西门子数据区为Q0.0~Q12.3；从地址201~300，301~400对应Modbus 地址区为00202~00301，00302~00401，对应西门子数据区为Timer，Counter。

图7

7、FC02读取输入数据位的状态，地址对应如下。

图8

8、FC03,06,16组态输出寄存器数据区，对应西门子数据区为DB块。

图9

9、FC04组态输入寄存器数据区，对应西门子数据区同样是DB块

图10

10、设置功能码FC05 06 15 16写参数的限制值。

图11

11、选用RS422/485接口时，还需要设置接口类型，如下图所示，其他参数默认即可。

图12

12、在硬件组态画面中，点击“”图标，打开网络组态，进入网络配置界面。选中站点CPU，右击插入新连接。

图13

13、选择连接对象为“Unspecified”未指定，连接类型选为“Point-to-Point Connection“，点击OK确认。

图14

14、进入PTP连接属性对话框，注意Local ID（HEX），后面编程时需要使用，每个连接分配不同Local ID，可以手动修改，范围W#16#1000- W#16#1400。“Communication Direction“选择双向通讯。点击OK确认组态，编译无误后下载。

图15

15、可以通过查看连接状态，直到”Connection status“显示图标下图Set up，说明连接正确建立。

图16

16、注意：CP441做Modbus通讯时，需要更改CPU传送参数到模块的时间，最小为1000（=100s），来保证有足够长的时间将使用的加载协议驱动下载到CP卡中。

图17

编写通信程序

1、双击OB1，打开编程界面，从库中Libraries-Modbus调用FB180，为其分配背景数据块DB180。

图18

2、新建数据块FC 03 06 16， FC04功能码通讯数据区DB1，DB2，本例建50个WORD数据结构。

图19

图20

3、指令块参数设置。

图21

FB80 的参数设置如下：

名称	数据类型	注释
ID	INPUT/INT	Local ID号，在PTP连接属性中获得，16进制
START_TIMER	START_TIMER	初始化超时定时器，本例中为T1
START_TIME	INPUT/S5TIME	初始化超时时间值，本例为5S
START_TIMER	START_TIMER	通讯状态读取定时器，本例中T2
START_TIME	INPUT/S5TIME	通讯状态读取时间，本例为2S
OB_MASK	INPUT/BOOL	IO访问错误屏蔽位，本例使用M300.0 0：不屏蔽IO访问错误 1：屏蔽IO访问错误，并使报警延时
CP_START	INPUT/BOOL	FB初始化使能位，本例使用M300.1
CP_START_FM	INPUT/BOOL	CP_START初始化的上升沿位，本例使用M300.2
CP_NDR	OUTPUT/BOOL	CP写操作位，本例M300.3
CP_START_OK	OUTPUT/BOOL	初始化成功完成位，本例M300.4
CP_START_ERROR	OUTPUT/BOOL	初始化错误标志，本例M300.5
ERROR_NR	OUTPUT/WORD	错误号，本例MW302
ERROR_INFO	OUTPUT/WORD	错误信息，本例MW304，诊断信息可参考手册