西門子西北地區代理商

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西門子PLC（S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP）、觸摸屏、變頻器、工控機、電線電纜、儀器儀表等，產品選型、詢價、采購，敬請聯系，潯之漫智控技術(上海)有限公司 

注意：添加自定義指令庫,需要關閉編輯庫指令的項目,新建立一個項目。如果要添加其他來源的庫指令自然不需要如此。

靠前步：在Micro/WIN的File（文件）菜單中選擇Add/Remove Libraries...（添加/刪除指令庫）命令 ；或者在指令樹的Libraries（指令庫）分支上單擊鼠標右鍵,選擇Add/Remove Libraries...

圖4. 選擇添加/刪除指令庫命令

添加/刪除對話框中將顯示已經在本機的Micro/WIN中集成的用戶自定義指令庫。

圖5. 已安裝的庫指令

第二步：按Add（添加）按鈕,選擇新定義的庫文件路徑。用戶自定義庫將自動添加到Micro/WIN指令樹的Libraries分支下。

圖6. 選擇庫文件

缺省情況下,Micro/WIN到圖8中的路徑下尋找庫指令文件。用戶也可以***其他路徑。但要注意庫文件應當保持在非移動的介質上,如果***了一個可移動硬盤,則硬盤不在時會發生找不到庫的錯誤。建議用戶使用缺省設置。

靠前步：選擇添加/刪除指令庫命令

圖7. 選擇命令

第二步：選中須卸載的庫所對應的庫文件,按Remove（刪除）按鈕

圖8. 選中要刪除的庫指令文件

4RS-485網絡

S7-200系統支持的PPI,MPI和PROFIBUS-DP協議通常以RS-485電氣網絡為硬件基礎。
RS-485串行通信標準采用平衡信號傳輸方式,或者稱為差動模式。平衡傳輸方式可以有效地舒緩傳輸過程中干擾。
平衡方式采用一對導線,利用兩根導線間的電壓差傳輸傳輸信號。這兩根導線被命名為A（TxD/RxD-）和B（TxD/RxD ）。當B的電壓比A高時,認為傳輸的是邏輯"高"電平；當B的電壓比A低時,認為傳輸的是邏輯"低"電平信號。能夠有效工作的差動電壓范圍十分寬廣,可以從零點幾伏到接近十伏。
RS-485通信端口可以做到很高的通信速率,較長的通信距離,以及并聯連接多個端口。

平衡通信方式能否有效工作受到共模電壓差的影響。RS-485接口的兩根導線相對于通信對象信號地的電壓差就是共模電壓。非電氣隔離的RS-485接口能在一定的范圍內抵抗共模電壓對通信的干擾。

S7-200 CPU通信口的共模舒緩電壓是12V。所以對于這類非隔離型的RS-485端口,保證通信口之間的信號地等電位非常重要,較好將它們連接在一起（并不是說一定要接地）。

S7-200系統中的RS-485端口是半雙工的,不能同時發送和接收信號。
在S7-200系統中,選擇合適的通信設備,可以做到波特率從1200到12M,單段距離1000m,單段站點32個的通信網絡。通過中繼器,RS-485電氣網絡還可以擴展通信距離,增加通信站點。詳情請參考《S7-200系統手冊》關于通信的專門一章。
雖然常見的RS-485通信器件在電氣性能上基本一致,但物理接口卻五花八門,沒有統一的規定。

西門子系統中的 D-Sub 9 針型 RS-485 端口,引腳定義是基本一致的。

在S7-200系統中,CPU上的通信口（編程口）,以及EM277模塊上的通信端口都是符合RS-485電氣標準的。但它們也有所不同：

以下三種協議,都可以在RS-485的硬件基礎上實現通信：

實際上,如果各通信站點的地址不同,通信波特率相同,上述三個協議可以在一個RS-485網絡上同時實現各自的通信。當然,一個站點支持什么協議受到自身條件所限。

因此考察上述電氣網絡的通信時,我們應注意到它們都受RS-485網絡電氣基礎的制約。上述網絡所用的網絡硬件基本一樣。

1. 概述
在現場應用中,很多儀表和設備僅支持Modbus RTU的通訊協議,第三方儀表可以做Modbus主站或從站,西門子的通訊模塊CP341 / CP441-2 通過Dongle（硬件狗）可以擴展該協議,S7-200 集成的口可以支持自由口通訊,通過指令庫也可以方便的實現Modbus RTU通訊。本文以S7-200作為Modbus 主站,CP341作為Modbus 從站,實現Modbus RTU通訊,闡述兩者在通訊方面的設置和注意事項。

2. 軟件環境

2.1 STEP7 V5.4 SP4
用于編寫 S7-300/400程序,此軟件需要從西門子購買,本文檔中的300的程序是使用Step7 V5.4 SP4的軟件編寫。

2.2 CP PTP Param V5.1 SP11
串行通訊模板的驅動程序,安裝此驅動后才能對PtP模板進行參數配置,并在Step7中集成通訊編程需要使用的功能塊。此驅動隨購買模板一起提供,也可以從以下的鏈接下載：27013524

2.3 CP PTP Modbus Slave V3.1 SP7
CP341或CP441-2用于Modbus從站時,需要安裝此驅動協議,但安裝之前必須先安裝PtP Driver,此驅動可以在購買Modbus Dongle時選擇購買,也可以從以下的鏈接下載：27774276

2.4 STEP7 Micro/WIN V4.0 SP6
用于S7-200編程的軟件,本文檔中的200的程序是使用Step7 Micro/win 的軟件編寫。此軟件可以從西門子下載中心免費下載,也可以從以下的鏈接下載。
http://www.ad.siemens.com.cn/download 網站 自動化系統>>S7-200>>軟件,文檔編號S0002。

2.5 Toolbox_V32-STEP 7-Micro WIN 32 Instruction Library
S7-200實現Modbus RTU功能,可以使用Modbus的指令庫,要使用西門子的標準指令庫,必須先安裝指令庫的軟件包 Instruction Library,安裝后,可以在Step 7-Micro/WIN軟件的庫中找到Modbus相關的指令,該軟件包可以從以下的鏈接下載。http://www.ad.siemens.com.cn/download 網站 自動化系統>>S7-200>>軟件,文檔編號S0010。

需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打開

Modbus 從站的網絡地址與 S7-200 的 CPU 網絡地址有什么關系？

供應西門子CPU224CN模塊6ES7214-1BD23-0XB8

沒有關系。支持網絡通信的通信協議必須有其自己的網絡尋址規定。 Modbus 從站的地址只是它在 Modbus 網絡上的地址,而通常所說的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西門子的 PPI 網絡上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通過 PPI 網絡完成,例如編程,網絡讀寫通信等。

如何理解 Modbus 地址與功能碼的區別？

Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。

根據 Modbus 通信協議,Modbus 數據的地址使用 00xxx,10xxx,30xxx 和 40xxx 的形式,分別表示數字量輸出,數字量輸入,模擬量輸入等數據地址。在使用 S7-200 的指令庫時,Modbus 數據地址與 S7-200 的 I/O 和數據存儲區地址間有特定的對應關系。

有些設備表明它支持 Modbus RTU 通信協議,但也詳細提供了讀寫數據的詳細通信幀格式,其中包括如何*** Modbus 站的地址,需要讀寫數據類型,長度等等。數據幀有特定字節指出此指令讀寫的數據類型和地址,此字節的數據內容即所謂"功能碼",如功能 1 ***讀取單個/多個數字量輸出點的值。

支持 Modbus 協議的設備或軟件,使用時用戶直接設置或看到的應當是 Modbus 數據地址。Modbus 地址所訪問的數據,是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協議只有功能碼,則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應關系。

Modbus 指令庫啟動后,如何通過同一個通信端口進行 CPU 監控？

Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能,工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監控。如果通信口都已經被占用,可以考慮：

為何有些 HMI 軟件使用 Modbus RTU 讀取S7-200中的實數會出現錯誤？

有些HMI軟件使用Modbus RTU通信協議時,處理存儲在數據保持寄存器中的實數（浮點數）的方式與西門子的實數保存格式不同。西門子的PLC遵循"高字節低地址,低字節高地址"的規律。

Modbus RTU的保持寄存器總是以"字（雙字節）"為單位,而一個實數需要4個字節（雙字）表示。HMI軟件在處理時可能會把保持寄存器的兩個"字"互換位置,造成不能識別以西門子格式表示的實數。如果HMI軟件一方無法處理這種實數,則可在S7-200 CPU中編程將存入數據緩沖區（保持寄存器區）的實數的高字和低字互換。

為何有的HMI軟件用Modbus RTU可以讀取作為從站的S7-200的內容,但不能寫入？

可能此軟件使用了Modbus功能15（寫多個離散量）或類似功能（功能 16）。S7-200從站協議遵守"以整字節地址邊界（如Q0.0,Q2.0）開始,以8的整數倍為位個數"的規約。如果HMI軟件未嚴格執行此規律就可能發生寫入錯誤的情況。

S7-200是否支持 Modbus ASCII 模式？

S7-200可以支持上述模式,但是沒有現成的指令庫,需要用戶自己編程。

項目編譯后為何出現很多錯誤？

使用指令庫時,若編譯后出現很多錯誤,一般是因為未***庫指令數據存儲區。請參考相關條目。

S7-200 CPU的Port1是否可以支持Modbus RTU協議？

可以。用戶可以自己編程實現。

在S7-200的"Tips and Tricks"幫助文檔中,Tip041是Modbus RTU從站程序,用戶可以參考。

S7-200是否可以組成Modbus RTU通信網絡？如何組網？

S7-200可以組成RS-485基礎上的Modbus RTU網絡。如果通信對象是不同標準的通信口,可能還需要轉換。
參見：RS-485網絡組成

3STEP 7-Micro/WIN 的標準指令庫

STEP 7-Micro/WIN V4.0 以上版內部已經帶有新的指令庫,但在未安裝西門子 Instruction Library 軟件包的情況下,不能顯示出來使用。

要使用西門子的標準指令庫,必須先安裝西門子的指令庫軟件包 Instruction Library。安裝了 Instruction Library 之后,只要安裝的 STEP 7-Micro/WIN 版本是較新的,就能獲得相應版本的新指令庫。安裝 Micro/WIN 的升級包（Service Pack）也會更新指令庫的版本。

用戶可以直接從下面獲得西門子 Instruction Library 軟件安裝包：

Instruction Library

較新的 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 版本支持以下幾種西門子標準指令庫：

以上通信協議庫都是使用了S7-200 CPU的自由口通信功能。

圖1. 西門子標準庫以淺藍色圖標表示（Micro/WIN V4.0 SP5）

從以下兩種途徑可以獲得STEP 7-Micro/WIN指令庫：

注意：

有時因為系統和軟件安裝有問題,可能在安裝完西門子標準指令庫后仍然不能看到西門子標準庫。這時可以嘗試添加標準庫。標準庫的文件存在Micro/WIN安裝目錄下的Standard Libs目錄下。

調用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數據區（Library Memory）。庫指令數據區是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。

如果在編程時不分配庫指令數據區,編譯時會產生許多相同的錯誤（錯誤18）。

操作步驟（以Modbus RTU庫指令為例）：

在指令樹的Project（項目）中,以鼠標右鍵單擊Program Block（程序塊）,在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖2所示：

圖2

在彈出的選項卡中設置庫指令數據區,如圖2所示：

圖3.缺省情況下是從VB0開始,但因為與Modbus的保持寄存區沖突,所以手動改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動分配。

可以使用Suggest Address（推薦地址）設置數據區,但要注意編程軟件設置的數據區地址,只考慮到了其他一般尋址,而未考慮到諸如Modbus數據保持寄存器區等的設置。應當確保不與其他任何已使用的數據區重疊,沖突。不應重復按Suggest Address按鈕,否則也會造成混亂。

在STEP 7-Micro/WIN32 V3.1中,有分配庫指令數據區時有不同的操作方法,需要在Symbol Table（符號表）中設置一個首地址。我們強烈建議使用當時較新的編程版本。