modbus 通信概述(S7-1500) Modbus RTU 通信 Modbus RTU（远程终端设备）是用于网络中通信的标准协议，使用电气 RS232或 RS422/485 连接在网络中的 Modbus 设备间进行串行数据传输。 Modbus RTU使用主/从站网络，其中整个通信仅由一个主站设备触发，而从站只能响应主站的请求。主站将请求发送到从站地址并且只有该从站地址响应该命令（例外情况：发送给从 站地址 0、未被从站确认的广播帧）。使用的程序是明码、异步半双工的程序。数据传输无须握手。 系统环境中的位置 下列 Modbus 描述指的是相应通信模块的使用。 • CMPtP RS232 HF • CM PtP RS422/485 HF • CM PtP (ET 200SP) 耦合功能借助相应的通信模块和相关指令，用户可在远程 Modbus 控制系统与 SIMATIC S7 之间建立 通信连接。 RTU 格式的GOULD-MODBUS 协议用于传输。 功能代码 01、02、03、04、05、06、08、15 和 16 用于作为 Modbus从站的通信模块与 主站系统之间的通信（请参见 功能代码 (页 2092)）。 如果将 SIMATIC S7 通信模块作为Modbus 主站，则功能代码 11 和 12 同样适用。 SIMATIC S7 用作 Modbus 从站主站可主动传输数据，通信模块将用作从站。 无法进行从从站到从站的帧通信。 指令 Modbus_Slave 根据映射规范使数据在SIMATIC 数据区可用，或者存储这些数据。
SIMATIC S7 用作Modbus 主站 作为主站，通信模块将初始化传输，随后输出请求帧，然后在组态的应答监视时间内，等待来自从站的响应帧。如果从站没有响应，主站将根据组态在输出错误消息之前重复此请求。 帧结构“主站-从站”和/或“从站-主站”数据交换以从站地址 开始，然后是功能代码。随后传输数据。数据字段的结构取决于使用的功能代码。帧的Zui后传送的是 CRC 校验码。帧结束 当在传输 3.5个字符所需的时间段内（字符延迟时间的 3.5 倍）不传输任何数据时，将识别 为帧结束（请参见《Modbus 协议参考指南》）。因此，此帧结束 TIME_OUT 取决于数据传输速率，并以位时间指示（内部固定编码为 35 位 时间；可在指令中额外组态其它位时间）。收到帧结束 TIME_OUT 后，将对从连接伙伴接收到的 Modbus 消息帧进行评估和正式检查。 异常响应当在主站的请求帧中检测到错误时，例如：寄存器地址非法，从站将设置响应帧的功能代码 的Zui高值位。之后将传输一个字节异常代码，说明错误原因。 有关上述参数含义的详细说明，请参见“GOULD MODICON Modbus协议”（不属于本文档 部分）。RS232 模式 以下通信模块支持 RS232 模式： • CM PtP RS232 HF • CMPtP (ET 200SP) 有关 RS232 模式的详细信息，请参见 RS232 模式 (页 2058)一章。有关硬件数据流控制和伴随信号的自动运行的信息，请参见握手程序 (页 2068)一章。 RS422/485 模式以下通信模块支持 RS422/485 模式： • CM PtP RS422/485 HF • CM PtP (ET 200SP) 有关RS422/485 模式的详细信息，请参见 RS422 模式 (页 2062)和 RS485 模式 (页 2065)章 节。常见问题解答 有关详细信息，请参见西门子工业在线支持中的以下常见问题解答。使用 USS 通信 (S7-1500) 与 USS建立串行连接的操作过程 (S7-1500) 要求 • 已设置硬件并且存在到链路伙伴的电气连接。 • 已在 STEP 7 (TIAPortal) 中创建项目并且 CPU 已插入到硬件组态中。 步骤 - 硬件组态 1. 将 CM PtP 通信模块插入硬件组态中。2. 选择自由口协议并设置通信参数。 注意：通过指令实现 USS 功能。 3.根据报文长度，确定是否要激活“针对多短帧情况进行性能优化”(Performance optimized for many shortframes) 参数。 步骤 - 编程 1. 插入来自 USS 通信库的 USS_Port_Scan 指令。 2. 在 PORT输入处互连系统变量的 HWID。 3. 插入来自 USS 通信库的 USS_Drive_Control 指令。 4. 将USS_Drive_Control 指令的背景数据块中的 USS_DB 数据结构互连到 USS_Port_Scan 指令的USS_DB。数据结构包含要传送的所有驱动器的数据。 5. 针对要通过 USS 接口连接的每个附加轴，插入USS_Drive_Control 指令的附加调用。 每次都使用相同背景数据块。借助在 USS_Drive_Control 指令的DRIVE 输入处指定的 USS 地 址，会产生区别。这意味着您可在每个驱动器的相应调用的参数处访问控制和反馈数据。 USS 通信概述(S7-1500) 系统环境中的位置 下列 USS 描述指的是相应通信模块的使用。 • CM PtP RS232 BA • CMPtP RS422/485 BA • CM PtP RS232 HF简介 USS®协议（通用串行接口协议）是一种简单的串行数据传输协议，旨在满足变频器技术的 要求。 USS协议定义了一种访问方法，该方法基于主站-从站原理，通过串行总线进行通信。总线 可以连接一个主站和Zui多 16个变频器（从站）。主站使用消息帧中的地址字符来选择各个变频器。只有通过主站启动的变频器才能发送消息。因此，各个变频器之间无法直接传输数 据。以半双工模式进行通信。无法传输此主站功能。变频器技术需要具体的响应时间以进行任务控制和严格的循环帧通信：主站连续向变频器发送帧（作业帧），并等待接收来自每个寻址的变频器的响应帧。 如果变频器收到帧而没有出错， •并且该帧中寻址的就是此变频器， • 则变频器必须发送响应帧。 如果不满足上述条件或是在广播中寻址变频器，则变频器不会发送响应帧。如果在指定的处理时间（响应延迟时间）内收到变频器发送的响应帧，则主站会与相应的这 个变频器连接。 帧结构 每个帧均以一个起始字符(STX) 开头，后面依次为长度规范 (LGE)和地址字节 (ADR)。然后 是数据域。帧以块校验字符 (BCC)结束。帧长度包括用户数据（数量 n）、地址字节 (ADR) 和数据校验符 (BCC)。数据传输步骤该主站可确保在帧中进行循环数据传输。该主站使用作业帧对所有从站设备逐个进行寻址。被寻址的节点通过一个响应帧进行响应。接收作业帧之后，从站必须按照主站-从站过程向主站发送响应帧。只有这样，主站才能对下一个从站进行寻址。 帧中的数据域 数据域分为两个区域：参数区 (PKW) 和过程数据区(PZD)。• 参数区 (PKW) PKW 区域处理两个通信伙伴（例如控制器和变频器）之间的参数传输。例如，这包括读取和写入参数值以及读取参数说明和关联的文本。PKW 接口通常包含操作和显示、维护 和诊断作业。 • 过程数据区 (PZD) PZD区包含自动化操作所需的信号： – 控制字和设定值（从主站到从站） – 状态字和实际值（从从站到主站）参数区和过程数据区的内容由从站变频器进行定义。 有关这方面的其它信息，请参考变频器文档。
功能概述 (S7-1500) 传输顺序此类指令为Zui多 16 个变频器从站循环处理数据传输。一次只能为一个变频器激活一个作业。 性能特性： •根据总线组态为通信创建数据存储区 • 执行和监视 PKW 作业 • 监视整个系统和故障排除 • 与 CPU 进行通信 •访问变频器功能 • 读取变频器参数 • 写入变频器参数 编程 - 使用指令进行通信 (S7-1500) 点对点编程概述(S7-1500) 使用自由口或 3964(R) 通信进行数据交换 必须在相应 CPU用户程序的数据块或位存储器地址区中提供发送数据。接收数据的通信模 块中提供接收缓冲区。在数据块中设置相应数据块。 在 CPU的用户程序中，以下指令用于执行 CPU 与通信模块之间的数据传输。 • Send_P2P • Receive_P2P接收缓冲区可以通过 Receive_Reset 指令删除。 通过用户程序的动态组态 作为通信模块的组态/参数分配 (页2072)部分中所述的通信模块接口参数分配的替代或补充， 建议在特定应用领域动态建立通信，即通过程序控制具体应用的通信。在CPU、通信模块和 通信伙伴之间通进行 数据交换（通信）。 Send_P2P 指令Send_P2P（发送点对点数据）可用于向通信伙伴发送数据。 调用指令 Send_P2P 以通过自由口协议发送数据。在指令的输出参数中接收到相应确认前，您必须循环调用该指令。 注意：在 XON/XOFF 数据流控制的参数分配期间，用户数据不可包含 任何已组态的XON 或 XOFF 字符。默认设置为 DC1 = 11H (XON) 和 DC3 = 13H (XOFF)。 Receive_P2P指令 Receive_P2P（接收点对点数据）可用于从通信伙伴中获取通信 模块中接收的消息。 循环调用 Receive_P2P指令以通过自由口协议接收数据。如果新接收 的数据可用，指令将在 NDR 参数中加以指示。为了表示消息传输的开始和结束，需要在识别消息的开始和结束的自 由口协议中定义标准。 检测接收缓冲区 Receive_Reset 指令Receive_Reset（删除接收缓冲区）允许清除通信模块的接收缓冲 区。 接口或端口的动态参 数分配（可选）Port_Config 您可以使用 Port_Config 指令（端口组态）来组态基本接口参数，如数据传输率、奇偶校验和数据流控制（通过用户程序动态执行）。 Send_Config 通过指令Send_Config（发送组态），您可以为点对点通信接口动态 地组态串行发送参数，如 RTS ON 延迟/RTS OFF 延迟。Receive_Config 指令 Receive_Config（接收参数分配）允许将串行接收参数动态分配 给通信模块。该指令可组态指定所接收消息的开始和结束的条件。 P3964_Config 指令P3964_Config（组态协议）可用于动态组态程序3964(R) 的协议 参数，例如字符延迟时间、优先级和块检查（使用程序）。 操作 RS232 伴随信号 Signal_Get 通过Signal_Get 指令（获取 RS232 信号），您可以读取 RS232 信号 的当前状态。 Signal_Set 通过Signal_Set 指令（获取 RS232 信号），可以设置 RS232 信号 DTR 和 RTS 的状态。 启用 ModbusCRC 支 持和诊断中断 Get_Features 可使用 Get_Features 指令（获取扩展功能）获取有关 Modbus支持和 有关生成诊断报警的信息。 Set_Features 如果模块支持，可使用指令 Set_Features（设置扩展功能）激活诊断报警的生成。