S7-1500系統內使用ET200S 1SI模塊實現Modbus 從站通信

1.硬件列表

2.組態和配置

3.編寫通信程序

4.設備連接

5.通信測試

6.常見問題

1 硬件列表

表1 實驗所需硬件列表

設備名稱	設備型號
CPU 1518-4PN/DP	6ES7 518-4AP00-0AB0
S7-1500 存儲卡	6ES7 954-8LF03-0AA0
ET200S 接口模塊	6ES7 151-3AA23-0AB0
ET200S PM-E電源模塊	6ES7 138-4CA01-0AA0
ET200S 1SI串口模塊	6ES7 138-4DF11-0AB0
功率模塊的終端模塊	6ES7 193-4CC20-0AA0
1 SI模塊的終端模塊	6ES7 193-4CA40-0AA0

2 組態和配置

1、打開軟件TIA PORTAL STEP7 V16，點擊項目->新建...創建一新項目，項目名稱為S7-1500_ET200S_ModbusSlave。

???????????????????????????????????????????????????????????????? 圖1 新建項目

2、用鼠標點擊“添加新設備”，選擇SIMATIC S7-1500->CPU->CPU 1518-4 PN/DP->6ES7 518-4AP00-0AB0。

???????????????????????????????????????????? 圖2 添加站點CPU 1518-4PN/DP

3、雙擊“設備組態”進入設備視圖。雙擊以太網接口，進入以太網接口屬性界面，新建一個子網“PN/IE_1”,并分配IP地址。

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖3 組態硬件

4、點擊菜單欄"在線"->"硬件檢測"->"網絡中的PROFINET設備"，在線檢測所連接的ET200S站點，如圖4所示。

??????????????????????????????????????????? 圖4 在線檢測ET200S站

在彈出的"PROFINET 設備的硬件檢測"窗口內勾選搜索到的ET200S站點，并點擊添加設備。

??????????????????????????????????????????????????????? 圖5 添加ET200S站

5、設備添加成功后，在"網絡視圖"內，可以看到新添加的ET200S站。另外，用戶也可以從選件目錄中找到正確的ET200S接口模塊型號，將它拖拽到網絡視圖中，添加模塊時需要注意組態的模塊版本應與實際一致。

???????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖6 添加ET200S站法二

6、點擊ET200S站左側“未分配”，選擇IO控制器“PLC_1.PROFINET接口_1”，為ET200S分配好IO控制器。

?????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖7 Profinet網絡配置

同時為ET200S的以太網接口分配好IP地址，注：此時給ET200S分配了一個設備名稱為"im151-3pn"（該名稱不唯一，以實際項目為準），確保離線和在線的設備名稱一致。

下面介紹如何修改設備名稱。 如需離線修改該設備名稱，可以進入ET200S模塊的屬性-〉以太網地址。

??????????????????????????????????????????????? 圖8 離線修改ET200S的設備名稱

下面介紹如何在線分配IO設備名稱。如ET200S的實際設備名稱與組態設置的不一致，可以在線修改。右擊網絡“PN/IE_1”，點擊“分配設備名稱”，在線修改ET200S的設備名稱。

???????????????????????????????? 圖9 分配設備名稱

確保ET200S的設備名稱的狀態是“確定”，如果出現不一致的情況，選擇問題站點后點擊“分配名稱”，確保該站點最后的狀態是“確定”，如下圖所示。

?????????????????????????????????????????????????? 圖10 確認ET200S設備名稱在線與離線一致

7、雙擊“im151-3pn”，進入ET200S組態界面，（自動檢測已經將電源模塊PM-E和ET200S 1SI串口模塊組態到1、2槽；手動組態時需要用戶手動從選件目錄中拖拽添加），雙擊1SI_1串口通信模塊，進入屬性框，協議選擇"Modbus Slave"，波特率為9600，地址區為32字節。

??????????????????????????????????????????????????????????? 圖11 1SI_1選擇協議

8、點擊“報文”，進行報文設置，從站地址：2，停止位：1，奇偶校驗：無。

??????????????????????????????????????????????????????????????? 圖12 報文設置

9、點擊“接口”，接口選擇“半雙工（RS-485兩線制模式）”，接收線路初始狀態選擇“信號R(A)0V/信號R(B)5V”。

?????????????????????????????????????????????????????????? 圖13 接口設置

3 編寫通信程序

1、雙擊"添加新塊"，創建數據塊DB10，如下圖所示，按照圖中所示，設置各個變量的啟動值。注：有關每個變量的含義，可以參考手冊"SIMATIC ET200S 串行接口模塊"的3.6.3章節和3.6.18章節。

舉例說明：F01_MOD_STRT_ADR_1表示設置功能碼01、05、15的Modbus起始地址，本例中設置為16#0，即表示00001；F01_MOD_END_ADR_1表示設置功能碼01、05、15的Modbus終止地址，本例中設置16#ff，即表示為00256；F01_CNV_TO_FLAG_A表示設置PLC的M地址的起始地址，本例設置為16#0，即表示M0.0，說明M0.0與00001是對應關系，往下依次類推。

舉例說明：FC03_06_16_DB_NO表示設置與功能碼03、06、16的Modbus地址對應的DB 塊，本例中設置16#B，即表示DB11，說明DB11.DBW0與40001是對應關系，往下依次類推。

??????????????????????????????????? 圖14 新建發送數據塊

創建2個數據塊，如下圖所示，DB11（命名FC030616）、DB12（命名FC04），這2個數據塊都創建1個數據類型Array的變量，數組元素的數據類型為Word，數量為201。注：DB11的數據變量用于功能碼03、06、16；DB12的數據變量用于功能碼04。用于下面的測試。

???????????????????????????????????????????? 圖15 新建FC030616功能碼數據塊

1.注意以上兩個DB塊，右鍵其屬性對話框，一定要確保"優化的塊訪問"參數未勾選。

2、進入主程序OB1，從通信->通信處理器->ET200S串行接口，調用發送功能塊S_MODB。

??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖16 調用功能塊

關于功能塊S_MODB的管腳說明，請見表2。

表2 功能塊S_MODB 參數表

管腳	解釋描述
LADDR	模塊的硬件標識符，本例中為264，具體查找方法見常見問題1。
START_TIMER	超時初始化定時器，本例中為T0
START_TIME	超時初始化時間值，本例中為S5t#5s
DB_NO	地址映射DB塊，本例中為DB10
OB_MASK	外設訪問錯誤屏蔽位，本例中為M0.0
CP_START	FB初始化始能位，該位需要置1。本例中為M0.1
CP_START_FM	CP_START初始化的上升沿位，本例中為M0.2
CP_START_NDR	從CP寫操作位，本例中為M0.3
CP_START_OK	初始化成功標志，本例中為M0.4
CP_START_ERROR	初始化失敗標志，本例中為M0.5
ERROR_NR	錯誤號，本例中為MW2
ERROR	錯誤位，為TRUE說明有錯誤。
ERROR_INFO	錯誤信息，本例中為MW4，可以查看“Simatic ET200S串行接口模塊”手冊，第3章節

4 設備連接

以RS485的方式接線為例說明，ET200S 1SI 模塊按照RS485的接線方式連接到電腦的USB口，連接示意圖如下。

???????????????????????????????? 圖17 硬件結構和接線示意圖

5 通信測試

前面使用 TIA Step7 軟件已經將通信ET200S的通信工作做完，下面進行通信測試。這里使用串口通訊測試軟件ModSim32軟件來測試ET200S和計算機的通信，步驟如下：

1、首先將硬件配置和程序下載到CPU1518-4PN/DP中。將項目程序在線，本示例中手動將M0.1（即：CP_START）置1，M0.2（即：CP_START_FM）和M0.4（即：CP_START_OK）也會為1。

???????????????????????????? 圖18 CP_START管腳置1情況

2、在計算機上打開MODBUS主站仿真軟件Modscan32。

??????????????????????????????????????????????????? 圖19 打開Modscan32

3、點擊Modscan32上的Connection->Connect，顯示畫面如下，選擇計算機和ET200S相連的COM口COM1（與實際所使用的COM口一致），設好波特率，數據位，停止位，校驗方式，注：這些設置要與1SI_1的設置一致，如下圖。

???????????????????????????????????????????? 圖20 設置連接端口

4、設置完成，點擊OK，顯示畫面如下。

????????????????????????????????????????? 圖21 ET200S的03功能碼發送數據

5、Modscan32軟件界面03的地址40001~40005分別設置為1~5，打開監控表，監控功能碼030616對應的數據塊DB11，創建前5個字，查看所接收的數據（此處既可以接收Modscan32的數據，也可以修改Modscan32的數據）。

??????????????????????????????????????????????????????? 圖22 功能碼030616數據測試結果

6、打開監控表，監控功能碼04對應的數據塊DB12，創建前5個字，修改數據分別為11~15，Modscan32軟件界面04的地址30001~30005分別顯示11~55的數據（此處收功能碼04的限制只能寫入數據到Modscan32）。

???????????????????????????????????????????????????????????????????? 圖23 功能碼04數據測試結果

常見問題

1.為什么功能塊報錯"16#1E0E"？

可能的原因是：功能塊的“LADDR”管腳設置錯誤，正確的應該設置該模塊的硬件標識符，而不是模塊的I/O起始地址，具體查找步驟參考下表。

表3 模塊硬件標識符查找方法

方法一	方法二
?	?

http://www.ad.siemens.com.cn/productportal/prods/1500published/Comm/Comm_10.3/Comm_10.3.html?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的S7-1500系统内使用ET200S 1SI模块实现Modbus 从站通信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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