西门子ModbusRTU通信

S7200 Modbus RTU 通信关键字库文件RS485网络主站:编程地址错误例程从站:?编程地址错误例程S7-200 Modbus RTU 通信简介Modbus是公开通信协议，具有两种串行传输模式，ASCII和RTU。详细的协议和规范，请 访问 Modbus 组织的网站：http:/www.modbus.org/S7-200通过以下方式支持Modbus RTU通信协议：S7-200 CPU上的通信口 0 (Port 0)通过指令库支持Modbus RTU从站模式S7-200 CPU上的通讯口 0和1 (Port 0和Port 1)通过指令库支持ModbusRTU主站模式在S7-200 CPU通信口上实现的是RS485半双工通信，使用的是S7-200的自由口功能。？ 通过S7-200 CPU通信口的自由口模式实现Modbus通信协议，可以通过无线数据电台等 慢速通信设备传输。这为组成S7-200之间的简单无线通信网络提供了便利。详细情况请参考S7-200系统手册(2002年10月或以后版本)的相应章节。?常问问题S7-200是否支持Modbus ASCII通信模式？西门子不提供支持上述模式的的现成指令库，需要用户自己用自由口模式编程。目录 1?Modbus RTU 主站1.1?主站指令库 1.2?主站功能编程1.3?主站协议及地址1.4?主站例程1.5?主站常问问题2?Modbus RTU 从站2.1?CPU上的通信口（PortO）支持Modbus RTU从站通信协议2.2?从站编程基本步骤2.3?从站地址与S7-200的地址对应2.4 ?从站指令库支持的功能码2.5?从站例程2.6?从站常见问题3?STEP 7-Micro/WIN的标准指令库3.1?分配库指令数据区3.2?添加指令库3.3?删除库指令4?RS-485 网络4.1?S7-200系统中的RS-485通信5?RS-485网络的硬件组成5.1?连接网络连接器 5.2?网络连接器5.3?线型网络结构5.4?终端电阻和偏置电阻6?扩展阅读6.1?扩展阅读Mo曲us RTU主站1.1 Modbus RTU主站指令库西门子在Micro/WINV4.0SP5中正式推出Modbus RTU主站协议库（西门子标准库指令）。图1.西门子标准指令库（Micro/WIN V4.0 SP5）注意1. Modbus RTU主站指令库的功能是通过在用户程序中调用预先编好的程序功能块 实现的，该库对Port 0和Port 1有效。该指令库将设置通信口工作在自由口模 式下。2. Modbus RTU主站指令库使用了一些用户中断功能，编其他程序时不能在用户程 序中禁止中断。3. Modbus RTU主站库对CPU的版本有要求。CPU的版本必须为2.00或者2.01（即 订货号为6ES721 * *23-0BA*） , 1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200 CPU不支持。使用Modbus RTU主站指令库，可以读写Modbus RTU从站的数字量、模拟量I/O以及保 持寄存器。要使用Modbus RTU主站指令库，须遵循下列步骤：1. 安装西门子标准指令库2按照要求编写用户程序调用Modubs RTU主站指令库审安装西门子标准指令库1.2 Modbus RTU主站功能编程1. 调用Modbus RTU主站初始化和控制子程序使用SM0.0调用MBUS_CTRL完成主站的初始化，并启动其功能控制：图2用SM0.0调用Modbus RTU主站初始化与控制子程序各参数意义如下：a. EN 使能：必须保证每一扫描周期都被使能（使用SM0.0）b. Mode模式： 为1时，使能Modbus协议功能；为0时恢复为系统PPI协议支持的通讯波特率为 1200, 2400, 4800, 9600，19200, 38400, 57600,c. Baud波特率：115200。d. Parity校验： 校验方式选择0 =无校验1 =奇较验2 =偶较验?主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为 1000毫秒e. Timeo ut 超时：（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。鱼?注意：？这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。初始化完成，此位会自动置1。可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作（见f. Done 完成位：例程）g. Error初始化错误代码（只有在Done位为1时有效）：0= 无错误1= 校验选择非法2= 波特率选择非法3= 模式选择非法2. 调用Modbus RTU主站读写子程序MBUS_MSG,发送一个Modbus请求；图3.调用Modbus RTU主站读写子程序各参数意义如下：a. EN 使能：同一时刻只能有一个读写功能（即MBUS_MSG）使能注意：建议每一个读写功能（即MBUS_MSG）都用上一个MBUS_MSG 指令的 Done 完成位来激活,以保证所有读写指令循环进行（见例程）。b. First读写请求位：每一个新的读写请求必须使用脉冲触发c. Slave从站地址： 可选择的范围？ 1 - 247d. RW 从站地址：0 =读，1 =写止?注意：1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能e. Addr 读写从站的数据地址：选择读写的数据类型00001 至 0xxxx - 开关量输出10001 至 1xxxx - 开关量输入30001 至 3xxxx - 模拟量输入40001 至 4xxxx - 保持寄存器f. Count数据个数通讯的数据个数（位或字的个数）金?注意：？Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）g. DataPtr数据指针：1.如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中h. Done 完成位 读写功能完成位i. Error错误代码：只有在Done位为1时，错误代码才有效0 =无错误1 =响应校验错误2 =未用3 =接收超时（从站无响应）4 = 请求参数错误（slave address, Modbus address, count, RW）5 = Modbus/自由口未使能6 = Modbus正在忙于其它请求7 =响应错误（响应不是请求的操作）8 =响应CRC校验和错误101 =从站不支持请求的功能102 =从站不支持数据地址103 =从站不支持此种数据类型104 =从站设备故障105 =从站接受了信息，但是响应被延迟106 =从站忙，拒绝了该信息107二从站拒绝了信息108 =从站存储器奇偶错误常见的错误：如果多个MBUS_MSG指令同时使能会造成6号错误库存储区被程序其它地方复用，有时也会造成6号错误从站delay参数设的时间过长会造成主站3号错误从站掉电或不运行，网络故障都会造成主站3号错误3. 在CPU的V数据区中为库指令分配存储区(Library Memory)Modbus Mas ter指令库需要一个284个字节的全局V存储区。审参考：分配库指令数据区1.3关于Modbus RTU主站协议及地址此为西门子正式推出的标准库指令说明资料。在Modbus RTU Master协议和PPI协议之间切换:Modbus RTU Mas ter协议指令库使通信口工作在自由口模式下，此时不能与Micro/WIN软 件通信。要在切换回PPI协议，可以：将MBUS_CTRL指令的Mode输入端设置为逻辑0将CPU的允许模式选择开关置为STOP位置Modbus RTU Master协议库的执行时间：Modbus RTU Mas ter协议库的MBUS_CTRL指令不需要很长的执行时间。MBUS_需要1.11ms 用于初始化，在后续的每个扫描周期中只占用0.41 ms。调用MBUS_MSG子程序会加长处理时间。大部分时间都用于CRC校验的计算。每读、写一 个字的数据就需要1.85 ms扫描时间。数据最多的情况下（读、写120字的数据），扫 描时间大概会扩增加222 ms。读操作的时间主要消耗在接收数据上；写操作的时间主要消 耗在发送数据上。Modbus地址通常Modbus地址由5位数字组成，包括起始的数据类型代号，以及后面的偏移地址。Modbus Mas ter协议库把标准的Modbus地址映射为所谓Modbus功能号，读写从站的数 据。Modbus Mas ter协议库支持如下地址：00001 - 09999:数字量输出（线圈）10001 - 19999：数字量输入（触点）30001 - 39999 :输入数据寄存器（通常为模拟量输入）40001 - 49999 :数据保持寄存器Modbus Master协议库支持的功能为了支持上述Modbus地址的读写，Modbus Mas ter协议库需要从站支持下列功能： 表1.需要从站支持的功能Modbus地址读/写Modbus从站须支持的功能00001 - 09999 数字量输出读功能1写功能5：写单输出点功能15：写多输出点10001 - 19999 数字量输入读功能2写30001 39999 输入寄存器读功能4写40001 49999 保持寄存器读功能3写功能6：写单寄存器单兀功能16：写多寄 存器单元Modbus地址和S7-200存储区地址的映射S7-200通过Modbus Mas ter和Slave协议库通信时，Modbus地址和S7-200内存储区 地址的映射关系都类似。Modbus保持寄存器地址映射举例：Modbus数字量地址映射举例：位地址（0xxxx和lxxxx）数据总是以字节为单位打包读写。第一个字节中的最低有效位 对应Modbus地址的起始地址。如下图所示:图4.数字量地址映射举例1.4 Modbus RTU主站例程为了更好地理解Modbus主站的编程，可参考下面的例程。例子程序1:多个MBUS_MSG指令轮询执行，注意1.该例程使用Micro/WIN V4.0 SP5保存。2. 该例程仅访问一个从站，若访问不同的从站，可通过改变从站地址来实现。r：BlModbus RTU主站指令库应用例程例子程序2：反复激活单个MBUS_MSG指令:odbus RTU主站变址方式轮询访问应用例程胆注意：此指令库/程序的作者和拥有者对于该软件的功能性和兼容性不负任何责任。使用 该软件的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和 热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。1.5 Modbus RTU主站常问问题Modbus RTU主站库对CPU的版本是否有要求，为什么编译例子程序时，会遇到4个错 误？Modbus RTU主站库对CPU的版本确实有要求，CPU的版本必须为2.00或者2.01（即订 货号为6ES721 * *23-0BA*）, 1.22版本之前（包括1.22版本）的S7-200 CPU不支 持。Modbus指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行CPU监控?Modbus指令库使用的是CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN的PPI编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑：加一个通信模块（如EM 277、CP 243-1、EM 241等）扩展出一个编程通信 口中止自由口模式，可以将CPU上的模式开关从RUN拨到STOP；或者保持处 于RUN状态，用程序停止指令库的Modbus模式（参见指令库应用）?如何理解Modbus地址与功能码的区别？Modbus地址与Modbus的功能码是两个层次的概念。根据Modbus通信协议，Modbus数据的地址使用Oxxxx、1xxxx、3xxxx和4xxxx的形式， 分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用S7-200的指令库时， Modbus数据地址与S7-200的I/O和数据存储区地址间有特定的对应关系。有些设备表明它支持Modbus RTU通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式, 其中包括如何指定Modbus站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节 指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓功能码，如功能1指定读 取单个/多个数字量输出点的值。支持Modbus协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是Modbus数据地址。 Modbus地址所访问的数据，是通过各种功能读写而来。功能码是Modbus地址的底层。 如果Modbus通信的一方提供的所谓Modbus协议只有功能码，则需要注意了解此功能号 与Modbus地址间的对应关系。如何访问大于9999的保持寄存器地址？通常Modbus协议的保持寄存器地址范围在40001 - 49999之间。对于多数应用来说已经 够了。但有些Modbus从站把地址映射到保持寄存器区的地址超过9999的部分。Modbus Mas ter协议库支持超过9999的保持寄存器地址。地址范围为400001 -465536。 只需在调用MBUS_MSG子程序时给Addr参数赋相应的值即可，如416768。鱼?Modubs Mas ter扩展地址模式仅支持保持寄存器区，不支持其他地址类型。S7-200作为Modbus主站方接收上来的数据格式与第三方设备不一样怎么办？西门子PLC数据的存储格式为高位低存方式。举例：VD200中包含VW200和VW202,其中 VW202是低字，VW200是高字。若第三方设备与西门子数据存储格式不同，是低位低存的方 式，那么通信上来的数据就会存在错误，需要进行转换才能使用。编程的方式比较多样， 针对双字中高低字的交换可以使用SWAP（字交换）指令，若是字节交换可以考虑循环移位 指令。S7-200是否支持如Modbus TCP等其它协议？不支持。S7-200自身的通信端口或其通信扩展模块均不支持Modbus TCP、CANopen、 DeviceNet以及BACnet通信协议。?为什么S7-200作Modbus主站时MBUS_MSG指令报6号错误？引起6号错误主要有两方面的原因：1.多个MBUS_MSG指令同时使能执行；2. Modbus库 存储区中分配的建议地址区与编程中已使用的V存储区有重叠。Modbus RTU 从站2.1 CPU上的通信口（Port0）支持Modbus RTU从站通信协议S7-200 CPU 上的通信口 Port0可以支持Modbus RTU协议，成为Modbus RTU从站。此功能 是通过S7-200的自由口通信模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通信设备传输。?详情请参考S7-200系统手册之相关章节。要实现Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的编程软件，而且须安 装 STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Ins true tion Library （指令库）。Modbus RTU 功能是通过 指令库中预先编好的程序功能块实现的。止Modbus RTU从站指令库只支持CPU上的通信0 口（Port0）。2.2编程基本步骤：检查Micro/WIN的软件版本，应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。检查Micro/WIN的指令树中是否存在Modbus RTU从站指令库（图1）,库中应当包括 MBUS_INIT 和 MBUS_SLAVE 两个子程序。如果没有，须安装 Micro/WIN32 V3.2 的 Instruction Library （指令库）软件包;图1.指令树中的库指令编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用MBUS_SLAVE，并指 定相应参数。关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到；图2.调用Modbus RTU通信指令库图中参数意义如下：模式选择：启动/停止Modbus，1二启动；0二停止从站地址：Modbus从站地址，取值1247波特率：可选 1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200奇偶校验：0二无校验；1二奇校验；2二偶校验延时：附加字符间延时，缺省值为0最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200的I/O映像区为128/128，缺省 值为128最大AI字数：参与通信的最大AI通道数，可为16或32最大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW）保持寄存器区起始地址：以&VBx指定（间接寻址方式）初始化完成标志：成功初始化后置1 初始化错误代码Modbus执行：通信中时置1,无Modbus通信活动时为0。错误代码：0=无错误表?1？从站错误代码错误代码描述0无错误1存储区范围错误2非法波特率或校验3非法从站地址4Modbus参数的非法值5保持寄存器与Modbus从站符号地址重复6接收校验错误7接收CRC错误8非法功能请求/不支持的功能9请求中有非法存储区地址10从站功能未使能在 CPU 的 V 数据区中分配库扌旨令数据区(Library Memory) 如有必要，使用主站软件测试。胆注意：由子程序参数HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在S7-200 CPU的V 数据存储区中分配，此数据区不能和库指令数据区有任何重叠，否则在运行时会产生错误， 不能正常通信。注意Modbus中的保持寄存器区按字寻址，即MaxHold规定的是VW而不 是VB的个数。在图2的例子中，规定了 Modbus保持寄存器区从VB0开始（HoldStart = VB0），并且 保持寄存器为1000个字（MaxHold=1000），因保持寄存器以字（两个字节）为单位，实 际上这个通信缓冲区占用了 VB0VB1999共2000个字节。因此分配库指令保留数据区时至 少要从VB2000开始。当然保持区不一定要从VB0开始。胆注意：你选用的CPU的V存储区大小！ CPU型号不同V数据存储区大小不同。应根据需 要选择Modbus保持寄存器区域的大小。広包含Modbus RTU从站指令库的项目编译、下载到CPU中后，在编程计算机（PG/PC） 上 运行一些Modbus测试软件可以检验S7-200的Modbus RTU通信是否正常，这对查找故障 点很有用。测试软件通过计算机串口（RS-232）和PC/PPI电缆连接CPU。如果必要，须将 PC/PPI电缆设置在自由口通信方式。可到一些软件下载网站寻找类似软件，如ModScan32等。2.3 Modbus RTU从站地址与S7-200的地址对应Modbus地址总是以00001、30004之类的形式出现。S7-200内部的数据存储区与Modbus的 0、1、3、4共4类地址的对应关系如下：表2. Modbus地址对应表Modbus地址S7-200数据区00001 00128Q0.0 Q15.710001 10128I0.0 I15.730001 30032AIW0 AIW6240001 4xxxxT T + 2 * (xxxx -1)其中T为S7-200中的缓冲区起始地址，即HoldStart。如果已知S7-200中的V存储区地址，推算Modbus地址的公式如下:Modbus 地址=40000 + （T/2+1） ; T 为偶数2.4 Modbus RTU从站指令库支持的功能码Modbus RTU从站指令库支持特定的Modbus功能。访问使用此指令库的主站必须遵循这个 指令库的要求。表3. Modbus RTU从站功能码功能码主站使用相应功能码作用于此从站的效用1读取单个/多个线圈（离散量输出点）状态。功能1返回任意个数输出点（Q）的ON/OFF 状态。2读取单个/多个触点（离散量输入点）状态。功能2返回任意个数输入点（I）的ON/OFF 状态。3读取单个/多个保持奇存器。功能3返回V存储区的内容。在Modbus协议下保持奇 存器都是字值，在次请求中可以读取最多120个字的数据。4读取单个/多个输入寄存器。功能4返回S7-200的模拟量数据值。5写单个线圈（离散量输出点）。功能5用于将离散量输出点设置为指定的值。这个点 不是被强制的，用户程序可以覆盖Modbus通信请求写入的值。6写单个保持寄存器。功能6写一个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中。15写多个线圈（离散量输出点）。功能15把多个离散量输出点的值写到S7-200的输出 映像寄存器（Q区）。输出点的地址必须以字节边界起始（如Q0.0或Q2.0），并且 输出点的数目必须是8的整数倍。这是此Modbus RTU从站指令库的限制。些点不是 被强制的，用户程序可以覆盖Modbus通信请求写入的值。16些多个保持寄存器。功能16写多个值到S7-200的V存储区的保持寄存器中。在一 次请求中可以写最多120个字的数据。2.5 Modbus RTU从站例程rjModbus RTU从站例程需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打开2.6 Modbus RTU从站常见问题Modbus从站的网络地址与S7-200的CPU网络地址有什么关系？没有关系。支持网络通信的通信协议必须有其自己的网络寻址规定。Modbus从站的地址 只是它在Modbus网络上的地址，而通常所说的S7-200 CPU地址是CPU在西门子的PPI 网络上的站地址。S7-200 CPU的大部分通信功能都通过PPI网络完成，例如编程、网络 读写通信等。?如何理解Modbus地址与功能码的区别？Modbus地址与Modbus的功能码是两个层次的概念。根据Modbus通信协议，Modbus数据的地址使用OOxxx、lOxxx、30xxx和40xxx的形式， 分别表示数字量输出、数字量输入、模拟量输入等数据地址。在使用S7-200的指令库时， Modbus数据地址与S7-200的I/O和数据存储区地址间有特定的对应关系。有些设备表明它支持Modbus RTU通信协议，但也详细提供了读写数据的详细通信帧格式, 其中包括如何指定Modbus站的地址，需要读写数据类型、长度等等。数据帧有特定字节 指出此指令读写的数据类型和地址，此字节的数据内容即所谓功能码，如功能1指定读 取单个/多个数字量输出点的值。支持Modbus协议的设备或软件，使用时用户直接设置或看到的应当是Modbus数据地址。 Modbus地址所访问的数据，是通过各种功能读写而来。功能码是Modbus地址的底层。 如果Modbus通信的一方提供的所谓Modbus协议只有功能码，则需要注意了解此功能号 与Modbus地址间的对应关系。Modbus指令库启动后，如何通过同一个通信端口进行CPU监控？Modbus指令库使用的是CPU的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通讯口不能使用 Micro/WIN的PPI编程通信监控。如果通信口都已经被占用，可以考虑：加一个通信模块（如EM 277、CP 243-1、EM 241等）扩展出一个编程通信 口中止自由口模式，可以将CPU上的模式开关从RUN拨到STOP；或者保持处 于RUN状态，用程序停止指令库的Modbus模式（参见指令库应用）为何有些HMI软件使用Modbus RTU读取S7-200中的实数会出现错误？有些HMI软件使用Modbus RTU通信协议时，处理存储在数据保持寄存器中的实数（浮点数） 的方式与西门子的实数保存格式不同。西门子的PLC遵循高字节低地址、低字节高地址 的规律。Modbus RTU的保持寄存器总是以字（双字节）为单位，而一个实数需要4个字节（双字） 表示。HMI软件在处理时可能会把保持寄存器的两个字互换位置，造成不能识别以西门 子格式表示的实数。如果HMI软件一方无法处理这种实数，则可在S7-200 CPU中编程将存 入数据缓冲区（保持寄存器区）的实数的高字和低字互换。为何有的HMI软件用Modbus RTU可以读取作为从站的S7-200的内容，但不能写入?可能此软件使用了 Modbus功能15 （写多个离散量）或类似功能（功能16）。S7-200从站 协议遵守以整字节地址边界（如Q0.0、Q2.0）开始、以8的整数倍为位个数的规约。如 果HMI软件未严格执行此规律就可能发生写入错误的情况。S7-200是否支持Modbus ASCII模式？S7-200可以支持上述模式，但是没有现成的指令库，需要用户自己编程。项目编译后为何出现很多错误？使用指令库时，若编译后出现很多错误，一般是因为未指定库指令数据存储区。请参考相 关条目S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU协议？可以。用户可以自己编程实现。慰在 S7-200 的Tips and Tricks帮助文档中，Tip041 是 Modbus RTU 从站程 序，用户可以参考。S7-200是否可以组成Modbus RTU通信网络？如何组网？S7-200可以组成RS-485基础上的Modbus RTU网络。如果通信对象是不同标准的通信口， 可能还需要转换。参见：RS-485网络组成STEP 7-Micro/WIN的标准指令库STEP 7-Micro/WIN V4.0以上版内部已经带有新的指令库，但在未安装西门子Ins true tion Library软件包的情况下，不能显示出来使用。鱼要使用西门子的标准指令库，必须先安装西门子的指令库软件包Ins true tio n Library。安装了 Ins true tio n Library 之后，只要安装的 STEP7-Micro/WIN版本是最新的，就能获得相应版本的新指令库。安装Micro/WIN 的升级包（Service Pack）也会更新指令库的版本。用户可以直接从下面获得西门子Ins true tion Library软件安装包:Instruetion Library 最新的STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5版本支持以下几种西门子标准指令库：USS通信协议库：可使CPU通信口 PortO和Port 1支持与Micro-Master 3 （MM3系列）和 Micro-Mas ter 4 （MM4 系列，如 MM420、MM430、MM440 等）、SINAMICS G110 系列的USS通信控制，通过一些预先编好的子程序和中断程序，以方便地控 制变频器的运行和读写其参数。Micro/WIN V4.0的USS指令库现在已经针对西门子的Mas ter Drive做了优化。Modbus RTU Slave （从站）通信协议库：可使CPU通信口 PortO支持Modbus RTU从站通信功能。Modbus RTU Master （主站）通信协议库：血 ?可使CPU通信口 Port 0和Port 1支持Modbus RTU主站通信功能。以上通信协议库都是使用了 S7-200 CPU的自由口通信功能。图1.西门子标准库以浅蓝色图标表示（Micro/WIN V4.0 SP5）从以下两种途径可以获得STEP 7-Micro/WIN指令库：安装 STEP 7-Micro/WIN32 附加软件包 Ins true tion Library V1.1,订货号6ES7830-2BC00-0YX0。已安装 STEP 7-Micro/WIN32 V3.1 和 Toolbox V1.0 （包括为 TP070 配置的 TP Designer和老的指令库，订货号6ES7810-2TC00-0YX0），再安装正式的STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 （或V4.0）版，也可自动获得新的指令库。新旧版本的软件 及其指令库可以在一台计算机上共存（V4.0的各升级包不能共存）。鱼注意: 所有旧的CPU21X不能使用新的指令库旧版本的指令库不能与新的指令库在同一个项目文件中共存安装了新版本的指令库后，旧版本的指令库不再能够看到用户自定义的指令库不能与西门子的库重名有时因为系统和软件安装有问题，可能在安装完西门子标准指令库后仍然 不能看到西门子标准库。这时可以尝试添加标准库。标准库的文件存在 Micro/WIN安装目录下的Standard Libs目录下。3.1分配库指令数据区调用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Ins true tion Library （指令库）需要分配库指令数据 区（Library Memory）。库指令数据区是相应库的子程序和中断程序所要用到的变量存储 空间。如果在编程时不分配库指令数据区，编译时会产生许多相同的错误（错误18）。操作步骤（以Modbus RTU库指令为例）：在指令树的Project （项目）中，以鼠标右键单击Program Block （程序块），在弹出的快 捷菜单中选择Library Memory。如图2所示：图2在弹出的选项卡中设置库指令数据区，如图2所示：图3缺省情况下是从VB0开始，但因为与Modbus的保持寄存区冲突,所以手动改为VB2000。 按Suggest Address按钮也可以自动分配。腔可以使用Suggest Address （推荐地址）设置数据区，但要注意编程软件设置 的数据区地址，只考虑到了其他一般寻址，而未考虑到诸如Modbus数据保持寄存 器区等的设置。应当确保不与其他任何已使用的数据区重叠、冲突。不应重复按 Suggest Address按钮，否则也会造成混乱。腔在STEP 7-Micro/WIN32 V3. 1中，有分配库指令数据区时有不同的操作方法， 需要在Symbol Table （符号表）中设置一个首地址。我们强烈建议使用当时最新 的编程版本。3.2添加指令库注意：添加自定义指令库，需要关闭编辑库指令的项目，新建立一个项目。如 果要添加其他来源的库指令自然不需要如此。第一步：在Micro/WI N的File （文件）菜单中选择Add/Remove Libraries.（添加/删除 指令库）命令；或者在指令树的Libraries（指令库）分支上单击鼠标右键，选择Add/Remove Libraries.图4.选择添加/删除指令库命令添加/删除对话框中将显示已经在本机的Micro/WIN中集成的用户自定义指令库。图5.已安装的库指令第二步：按Add （添加）按钮，选择新定义的库文件路径。用户自定义库将自动添加到 Micro/WIN指令树的Libraries分支下。图6.选择库文件腔?缺省情况下,Micro/WIN到图8中的路径下寻找库指令文件。用户也可以指定其他路径。 但要注意库文件应当保持在非移动的介质上，如果指定了一个可移动硬盘，则硬盘不在时 会发生找不到库的错误。建议用户使用缺省设置。3.3删除库指令 第一步：选择添加/删除指令库命令图7.选择命令 第二步：选中须卸载的库所对应的库文件，按Remove (删除)按钮图8.选中要删除的库指令文件RS-485网络S7-200系统支持的PPI、MPI和PROFIBUS-DP协议通常以RS-485电气网络为硬件基础。RS-485串行通信标准采用平衡信号传输方式，或者称为差动模式。平衡传输方式可以有效 地抑制传输过程中干扰。平衡方式采用一对导线，利用两根导线间的电压差传输传输信号。这两根导线被命名为A(TxD/RxD-)和B (TxD/RxD+)。当B的电压比A高时，认为传输的是逻辑高电平；当B 的电压比A低时，认为传输的是逻辑低电平信号。能够有效工作的差动电压范围十分宽 广，可以从零点几伏到接近十伏。RS-485通信端口可以做到很高的通信速率，较长的通信距离，以及并联连接多个端口。血平衡通信方式能否有效工作受到共模电压差的影响。RS-485接口的两根导线相 对于通信对象信号地的电压差就是共模电压。非电气隔离的RS-485接口能在一定 的范围内抵抗共模电压对通信的干扰。S7-200 CPU通信口的共模抑制电压是12V。所以对于这类非隔离型的RS-485端口， 保证通信口之间的信号地等电位非常重要，最好将它们连接在一起(并不是说一 定要接地)。S7-200系统中的RS-485端口是半双工的，不能同时发送和接收信号。在S7-200系统中，选择合适的通信设备，可以做到波特率从1200到12M,单段距离1000m， 单段站点32个的通信网络。通过中继器，RS-485电气网络还可以扩展通信距离，增加通 信站点。详情请参考S7-200系统手册关于通信的专门一章。虽然常见的RS-485通信器件在电气性能上基本一致，但物理接口却五花八门，没有统一的 规定。忍?西门子系统中的D-Sub 9针型RS-485端口，引脚定义是基本一致的。4.1 S7-200系统中的RS-485通信 在S7-200系统中，CPU上的通信口（编程口），以及EM277模块上的通信端口都是符合RS-485 电气标准的。但它们也有所不同：S7-200 CPU上的通信口是非隔离型的，最高通信速率187.5K波特EM277 上的通信口是隔离的，最高通信速率12M,并且速率自适应以下三种协议，都可以在RS-485的硬件基础上实现通信：PPI （包括编程通信、S7-200 CPU之间、S7-200 CPU与HMI之间的通信等）MPI（S7-200 CPU 与 S7-300/400 CPU、S7-200 CPU 与 HMI 之间、EM277 与 HMI 之 间的通信等）PROFIBUS-DP（EM277与其他PROFIBUS-DP主站之间的通信）広实际上，如果各通信站点的地址不同，通信波特率相同，上述三个协议可以在 一个RS-485网络上同时实现各自的通信。当然，一个站点支持什么协议受到自身 条件所限。因此考察上述电气网络的通信时，我们应注意到它们都受RS-485网络电气基础的 制约。上述网络所用的网络硬件基本一样。RS-485网络的硬件组成在S7-200系统中，无论是组成PPI、MPI还是RPOFIBUS-DP网络，或是Modbus RTU网络, 用到的主要部件都是一样的：PROFIBUS电缆：电缆型号有多种，其中最基本的是PROFIBUS FC（Fast Connect 快速连接）Standard电缆（订货号6XV1 830-0EH10）PROFIBUS网络连接器：网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等5.1连接网络连接器A. 电缆和剥线器。使用FC技术不用剥出裸露的铜线。图1.剥好一端的PROFIBUS电缆与快速剥线器（FCS，订货号6GK1905-6AA00）。B. 打开PROFIBUS网络连接器。首先打开电缆张力释放压块，然后掀开芯线锁。图2.打开的PROFIBUS连接器C. 去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁 块用力压下，使内部导体接触。应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触。图3.插入电缆鱼由于通信频率比较高，因此通信电缆采用双端接地。电缆两头都要连接屏 蔽层。D. 复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响。5.2网络连接器网络连接器主要分为两种类型：带和不带编程口的。不带编程口的插头用于一般联网，带 编程口的插头可以在联网的同时仍然提供一个编程连接端口，用于编程或者连接HMI等。图4.左侧为不带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BA52-0XA0）右侧的是带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BB52-0XA0）5.3线型网络结构通过PROFIBUS电缆连接网络插头，构成总线型网络结构。图5.总线型网络连接在上图中，网络连接器A、B、C分别插到三个通信站点的通信口上；电缆a把插头A和B 连接起来，电缆b连接插头B和C。线型结构可以照此扩展。注意圆圈内的终端电阻开关设置。网络终端的插头，其终端电阻开关必须放在ON的位 置；中间站点的插头其终端电阻开关应放在OFF位置。5.4终端电阻和偏置电阻 一个正规的RS-485网络使用终端电阻和偏置电阻。在网络连接线非常短、临时或实验室测 试时也可以不使用终端和偏置电阻。终端电阻：在线型网络两端（相距最远的两个通信端口上），并联在一对通信线上的电阻。 根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有效地增强信号强度。两个终端电 阻并联后的值应当基本等于传输线在通信频率上的特性阻抗 偏置电阻：偏置电阻用于在电 气情况复杂时确保A、B信号的相对关系，保证0、1信号的可靠性西门子的PROFIBUS网络连接器已经内置了终端和偏置电阻，通过一个开关方便地接通或 断开。终端和偏置电阻的值完全符合西门子通信端口和PROFIBUS电缆的要求。合上网络中网络插头的终端电阻开关，可以非常方便地切断插头后面的部分网络的信号 传输。腔与其他设备通信时（采用PROFIBUS电缆），对方的通信端口可能不是D-SUB9针型的， 或者引脚定义完全不同。如西门子的MM4xO变频器，RS-485通信口采用端子接线形式，这 种情况下需要另外连接终端电阻，西门子可以提供一个比较规整的外接电阻。对于其他设 备，可以参照S7-200系统手册上的技术数据制作。忍?西门子网络插头中的终端电阻、偏置电阻的大小与西门子PROFIBUS电缆的特性阻抗相 匹配，强烈建议用户配套使用西门子的PROFIBUS电缆和网络插头。可以避免许多麻烦。胆记住联网的格言：你糊弄它，它就糊弄你！扩展阅读