改造西门子S7-200 Smart之Modbus RTU主站指令库及其应用

一、前言：

实际应用当中，多数从站设备给出的均是寄存器实际地址，而非寄存器编号，且西门子Modbus RTU主站指令库对于从站离散输入、离散输出和输入寄存器读写的寄存器起始地址和数量均达不到Modbus规定的最大化，使用起来有诸多不便，特此封装此库，方便自己使用！

二、系统概述：

西门子S7-200 Smart系列PLC做Modbus RTU主站、顺丰通W200变频器做Modbus RTU从站，PLC可以对变频器实现启动、停止、给定频率、读取输出参数等操作。

三、通信连接：

1、USB转RS485电缆之RS485通信口连接至西门子S7-200 Smart系列PLC本体RS485通信口；

2、西门子S7-200 Smart系列PLC本体RS485通信口连接至顺丰通W200变频器RS485通信口。

四、顺丰通W200变频器通信参数设定：

1、Pr0.00：设定为1，变频器起停由通信方式实现；

2、Pr0.01：设定为2，变频器频率给定由通信方式实现；

3、Pr1.00：设定为1，通信协议选择Modbus RTU协议；

4、Pr1.01：设定为1，变频器做Modbus RTU从站站号为1；

5、Pr1.02：设定为5，通信波特率设置为9600bps；

6、Pr1.03：设定为6，通信格式为8、E、1，即就是8位数据位、偶校验、1位停止位。

五、西门子S7-200 Smart系列PLC之Modbus通信指令库安装：

西门子S7-200 Smart相关Modbus TCP客户端、Modbus TCP服务器、Modbus RTU主站和Modbus RTU从站指令库需要先行安装，方可使用，如下所示：



六、顺丰通W200变频器Modbus通信寄存器地址表：



七、西门子S7-200 Smart系列PLC编程详解：

1、网络1：初始化复位各标志位



2、网络2：Modbus RTU主站初始化完成后置位M0.1，即可进行读写操作



3、网络3：调用MRM_INIT_0指令实现Modbus RTU主站初始化，各个参数如下所示

输入参数：

ProtocolSeting：通信协议选择，为1选择Modbus协议；为0选择PPI协议，故而一般使用SM0.0

BaudRateSeting：通信波特率设定，这里设定9600，即就是通信波特率为9600bps

CheckBitSeting：校验方式选择，这里设定为2，即就是校验方式为偶校验

TimeoutSetting：超时时间设定，单位为毫秒，这里设定为1000毫秒

输出参数：

CompletionMark：初始化完成标志位

ErroCodeOutput：错误代码



4、网络4：停止变频器程序命令段，停止变频器时，只需对M1.0进行置位即可





5、网络5：正转变频器程序命令段，置位M1.1即可使变频器正转启动





6、网络6：给定频率程序命令段，只需给VW106中写入实际频率值的100倍，即可给定频率



7、网络7：给定频率执行命令段





8、网络8：写操作命令执行段，调用MRM_TRAN_0指令，各参数如下所示：

输入参数：

CommandWSwitch：命令开关，为1时开始执行MRM_TRAN_0指令、为0时停止执行；

SlaveAddressID：从站站号，范围为1~247；

ModbusFunction：Modbus功能码，支持1、2、3、4、5、6、15、16等8个功能码；

RegisterAddres：寄存器地址，设置范围为0~65535；

RegisterNumber：寄存器数量

对于 01 和 02 功能码，设定范围为 1~2000 个位

对于 03 和 04 功能码，设定范围为 1~125 个字

对于 05 和 06 功能码，设定为 1

对于 15 功能码，设定范围为 1~1968 个位

对于 16 功能码，设定范围为 1~123个字

RegisterBuffer：读写缓冲区，参数 RegisterBuffer 是间接地址指针，指向 CPU 中与读/写请求相关的数据的 V 存储器地址。

输出参数：

CompletionMark：完成标志位，当 MRM_TRAN_0 指令执行完成后，该标志位被置位

ErroCodeOutput：错误代码



9、网络9：写操作执行完成后，复位各个标志位，又开始执行读操作



10、网络10：主站初始化完成后延时后开始执行读取参数操作



11、网络11：读取输出电压程序命令段



12、网络12：读取到的输出电压暂存至VW100中，复位各标志位，判断有无写操作



13、网络13：读取输出电流程序命令段



14、网络14：读取到的输出电流暂存至VW102中，复位各标志位，判断有无写操作



15、网络15：读输出频率程序命令段



16、网络16：读取到的输出频率暂存至VW104中，复位各标志位，判断有无写操作



八、顺丰通W200变频器通信测试：

1、停止变频器测试：

串口调试助手发送：01 0F 50 00 00 10 02 01 00 B3 B5

变频器返回：01 0F 50 00 00 10 45 07

2、启动变频器测试：

串口调试助手发送：01 0F 50 00 00 10 02 02 00 B3 45

变频器返回：01 0F 50 00 00 10 45 07

3、给定频率测试：

串口调试助手发送：01 06 20 00 13 88 8F 5C

变频器返回：01 06 20 00 13 88 8F 5C

4、读取参数测试：

串口调试助手发送：01 04 30 05 00 03 AF 0A

变频器返回：01 04 06 0E D9 00 E1 11 AD E1 B5

串口调试助手收发截图如下所示：



九、西门子S7-200 Smart系列PLC通信测试：

使用串口调试助手监控PLC发出之读写命令，如下所示：



十、系统联调：

经过测试，PLC可对变频器实现启动、停止、给定频率和读取参数等操作：