西门子 S7-1200 系列十三:干货! 西门子 s7-1200 Modbus RTU通讯详解(上)--(硬件篇,接线不发愁)

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在s7-200 smart系列中已经分享过Modbus RTU通讯的一些基本只是，有需要的朋友可以回顾下，本期开始分享 s7-1200 的 Modbus RTU通讯；

一	S7-1200 Modbus RTU 通信概述

Modbus 是一种单主站的主从通信模式，Modbus  网络上只能有一个主站存在，主站在 Modbus 网络上没有地址，每个从站必须有唯一的地址，从站的地址范围为 0 - 247，其中 0  为广播地址，从站的实际地址范围为 1 - 247。

Modbus 具有两种串行传输模式：分别为 Modbus ASCII 和 Modbus RTU。S7-1200 支持 Modbus RTU 通信指令，S7-1200 没有 Modbus ASCII 通信的相关指令（如需使用Modbus ASCII，需要自行编程实现）。

Modbus RTU 通信以主从的方式进行数据传输，在传输的过程中 Modbus RTU 主站是主动方，即主站发送数据请求报文到从站，Modbus RTU  从站返回响应报文。

S7-1200 系列以下模块支持 Modbus RTU通信：

通信模块/通信板	最新模块订货号	已淘汰模块订货号
CM1241 RS232	6ES7241-1AH32-0XB0	6ES7241-1AH30-0XB0
CM1241 RS422/485	6ES7241-1CH32-0XB0	6ES7241-1CH30-0XB0 6ES7241-1CH31-0XB0
CB 1241 RS485	6ES7241-1CH30-1XB0

注意：

使用通信模块 CM 1241 RS232 作为 Modbus RTU 主站时，只能与一个从站通讯。 （该模块通常用于链接外设，如扫码枪，读卡器等设备，较少用于Modbus RTU通讯）使用通信模块 CM 1241 RS422/485 作为 Modbus RTU 主站时，则允许建立最多与 32 个从站的通讯。使用通信板 CB 1241 RS485 时，CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本，且使用软件必须为 TIA Porta V11 及以上更高版本。

RS 232 通讯最长距离为 10 米屏蔽电缆

RS 422/R485 通讯最长距离为 1000 米屏蔽电缆（取决于波特率及安装终端电阻）

二	CB 1241 RS485 使用说明

CB1241为通信板，安装于s7-1200 CPU本体，因此无法使用标准9针串口(DB9)接口，而是采用接线端子的模式，端子编号X20，如下图；


6ES7241-1CH30-1XB0_G_ST70_XX_00895K
X20端子含义如下：

1-RTS: 请求发送2-TB: 连接终端电阻3-T/RB: B(发送/接收)4-T/RA: A(发送/接收)5-TA: 连接终端电阻6-M: 屏蔽接地

CB1241 RS485端子定义与DB9针脚对应关系如下：

针脚	9针连接器	X20
1	RS485/逻辑接地	--
2	RS485/未使用	无
3	RS485/TxD+	3-T/RB
4	RS485/RTS	1-RTS
5	RS485/逻辑接地	--
6	RS485/5V电源	--
7	RS485/未使用	--
8	RS485/TxD-	4-T/RA
9	RS485/未使用	--
Shell(屏蔽)	6 - M

有细心的朋友应该发现，CB1241共有6个端子，为什么上面表中只有4个，而少了X20中的TA和TB，这是因为标准DB9中没有，TA和TB，TA和TB是CB1241内部终端电阻，可通过接线实现终端电阻的ON和OFF；（对于多个设备的485网络，终端电阻通常放置在485网络的头和尾，并不是所有设备都需要）

终端电阻ON接法:


image-20240531144110742
终端电阻OFF接法:


image-20240531144137087
CB1241 RS485 与 通信伙伴的接线如下图：


6ES7241-1CH30-1XB0_G_ST70_XX_01874P

三	CM1241 RS232 接线 使用说明

CM1241，RS232使用标准串口DB9接口(公头)


6AG2241-1AH32-1XB0_G_IC03_XX_01470K
CM1241 RS232 针脚说明

针脚	说明	连接器 (公头)	针脚	说明
1 DCD	数据载波检测：输入		6 DSR	数据设备就绪：输入
2 RXD	从DCE接收数据：输入		7 RTS	请求发送：输出
3 TXD	传送数据到DCE:输出		8 CTS	允许发送：输入
4 DTR	数据终端就绪：输出		9 RI	振铃指示器（未用）
5 GND	逻辑地		SHELL	机壳接地

注：

RS232通常接2，3，5针脚，2号针脚--RS232 信号输入接收。3号针脚--RS232 信号输出发送。 5--接地等电位 。往往232通讯无法完成，很多是因为忽略了针脚5的接线

四	CM 1241 RS422/485 接线 使用说明

CM1241，RS232使用标准串口DB9接口(母头)


6ES7241-1CH32-0XB0_P_ST70_XX_04503K
CM1241 RS422/485 针脚说明

针脚	说明	连接器 (母头)	针脚	说明
1	逻辑接地或通讯接地		6 PWR/td>	+5V 与 100Ω串联电阻：输出
2 TxD+	用于连接RS422 不适用于RS485：输出		7	未连接
3 TXD+	信号B(RxD/TxD-):输入/输出		8 TxD-	信号A(RxD/TxD-):输入/输出
4 RTS	请求发送(TTL 电平)输出		9 TxD-	用于连接RS422 不适用于RS485：输出
5 GND	逻辑接地或通讯接地		SHELL	机壳接地

RS422 接线方法： 2号与9号针脚 -- RS422 发送信号。 3号与8号针脚 -- RS422 接收信号；SHELL接屏蔽等电位点 。

RS485 接线方法：3号针脚--RS485信号 B(+) ；8号针脚--RS485信号A(-) 1号针脚-电位点。

RS485带终端电阻接法:


hh_EoC7H0wi9m
RS485不带终端电阻接法:


image-20240531161322411

引脚编号网络连接器电缆屏蔽

注：RS485连接可直接选用西门子Profibus网络连接器

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六

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