概述
利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通讯模块，SIMATIC S7-1200 可以实现点对点的通讯。 每个 SIMATIC S7-1200  控制器多可以添加三个通讯模板 (+ 一个 RS485 通信板)。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS  库文件，可以定义每个通讯模块为 MODBUS 主站或 MODBUS 从站。如果选择 MODBUS 主站，可以通讯的对象

• 使用 CM 1241 RS232  通讯模块只能与一个从站通讯 (由于物理限制)。
• 允许多与 32 个从站的相继地通讯使用 (通过 CM 或 CB 1241 RS485)。

通过一个由  STEP 7 (TIA Portal) V11 创建的范例去介绍如何使用 CM 1241 RS485 通讯模块与多个从站进行通讯。

 

说明
提供一个 MODBUS 主站和一个 MODBUS 从站间的通讯例程。通讯可以交替进行读写，将数据写入从站寄存器 (MODBUS 功能码为 16) 和读取从站寄存器的数值 (MODBUS 功能码为 03)。 因为 RS485 接口是两线制 (半双工模式)，故数据读写必须是连续控制的。 同理，在这两种操作 (这里指读和写) 之间也可以改变要寻址的从站地址，因此，主站和多个从站之间的数据交换是可以实现的。 

图. 01

多个 CM 1241 RS485 通讯模块之间可以使用 PROFIBUS 电缆相互连接。 多可以将 31 个 MODBUS 从站使用 PROFIBUS 电缆连接到主站。使用 STEP 7 (TIA Portal)  配置组态，使用交换机 CSM 1277 可以将程序下载至控制器。

MB_COMM_LOAD
MODBUS 通讯中，双方 (主站和从站) 都应该调用配置 MB_COMM_LOAD 指令。

图. 02

MB_COMM_LOAD 指令可以完成如下功能：选择通讯模块、设定通讯参数、设置与主站或从站的连接参数。必须在个程序执行周期中调用 MB_COMM_LOAD 指令 (可以使用硬件设置中的系统标志位 M1.0 来实现或在启动 OB 100 中调用)。在硬件组态中插入通讯模块后，可以在 PORT 参数中选择通讯模块的符号名。 通信参数波特率 (传输速率) 和奇偶校验方式在所有节点中必须设定相同。STEP 7 (TIA Portal) 设备视图中关于 RS485 的端口特性的设置与此不相干。MB_DB 参数用于填写主站或从站指令的背景数据块，因此也就说明了通讯模块 (PORT 参数的) 是 MODBUS 主站还是从站。

6ES7516-3AN01-0AB0

MB_MASTER
使用 MB_MASTER 指令可以定义 MB_COMM_LOAD 指令中选定的通讯模块为 MODBUS 主站。  

图. 03

MB_MASTER 指令可以用来选择要寻址的 MODBUS 从站的地址、功能码和设定本地的数据存储区。下表解释了具体参数。 

参数	描述
REQ	使能通信。
MB_ADDR	MODBUS-RTU 站地址。
MODE	选择传输方向 ("0" = 读, "1" = 写或附加的诊断功能)。
DATA_ADDR	MODBUS 的起始地址。
DATA_LEN	MODBUS 数据长度。
DATA_PTR	定义了主站发送和接收的本地数据区。DATA_PTR 参数必须是全局数据块，禁用“仅符号访问”选项。

"MB_MASTER" 必须循环周期调用 (例如：OB1) 

MB_SLAVE
使用 MB_SLAVE 指令可以定义 MB_COMM_LOAD 指令中选定的通讯模块为 MODBUS 从站。

图. 04

MB_SLAVE 指令定义 MODBUS-RTU  站地址，并本地数据存储区作为对应的保持寄存器数据传送。
 

参数	描述
MB_ADDR	MODBUS-RTU 站地址。
MB_HOLD_REG	从站的保持寄存器。MB_HOLD_REG 必须是全局数据块，禁用“仅符号访问”选项。

当进行多寄存器 (字) 传输时，在MB_HOLD_REG 中定义数组、结构或覆盖主站 (DATA_ADDR 和 DATA_PTR) PLC 数据类型的参数符号名。数组、结构或PLC数据类型的个字对应的MODBUS保持寄存器起始地址 40001。

通过指令的输入和输出功能或访问相关背景数据块进行参数转换。

范例项目
在主站项目中，交替的读写从站寄存器是通过一个时序标志完成的。

图. 05

1. 初始化：调用 MB_COMM_LOAD 指令。.
2. 步骤 1：调用 MB_Master，将需要发送的数据填写到 DATA_PTR，并执行使能(REQ = 1)，(MODE = 1) 将数据写入从站。
   • MB_MASTER 指令返回正在执行 (BUSY)，转至步骤 2完成。
   • MB_MASTER 指令返回是肯定的结果 (DONE)，转至步骤 3完成。
   • 复位 MB_MASTER 指令的执行 (REQ = 0)。
   •  
3. 步骤 3：读取从站数据，需要将通讯参数 (MODE = 0) 传输到 MB_MASTER。

• 步骤 4 的执行和转换，与步骤 1 一样。
• MB_MASTER反馈 (DONE) 后，从 DATA_PTR 读取的数据必须保存 (copied)。

功能的执行 (这是读取从站存储的数据) 如下图所示。

图. 06

通过修改 MB_ADDR  参数 (参见网络7) 可以访问不同的从站地址。

如果出现错误， (ERROR) 状态被存储在 ERROR_STATUS 标签处。 有关状态的评估可通过 F1 打开 TIA Portal 在线帮助查看详细信息。

S7-1200 的通讯伙伴 S7-1200 可以通过集成的 PN 口与以下设备进行通讯： 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500) 编程设备 HMI 设备 (例如：SIMATIC 精简面板和 SIMATIC 精智面板) 支持开放式用户通信的设备 ......

6ES7516-3AN01-0AB0

S7-1200 的通讯伙伴
S7-1200 可以通过集成的 PN 口与以下设备进行通讯：

• 其他 S7 CPU (S7-200, S7-300, S7-400, S7-1200, S7-1500)
• 编程设备
• HMI 设备 (例如：SIMATIC 精简面板和 SIMATIC 精智面板)
• 支持开放式用户通信的设备

支持的大同步、异步通信连接数量
S7-1200 CPU 支持的大同步、异步通讯连接数量如下所示：
 

连接类型	描述和大连接数量
开放式用户通讯	S7-1200 CPU 通过以下指令支持 8 个开放式用户通讯连接(主动或者被动)： T_SEND_C, T_RECV_C, TCON, TDISCON, TSEND 和 TRECV。 注意 Modbus TCP 使用开放式用户通讯(OUC)连接作为 Modbus 的通讯路径。除了在 STEP 7 和 CPU 之间建立连接外还可以建立多个客户机-服务器连接。共的客户机-服务器连接数由 CPU 支持的大开放式用户通讯数量决定。
S7 通讯	3个服务器连接： S7-1200 作为被动方与作为主动方的 S7 CPU 或者 LOGO! 通信，此时 S7-1200 作为 S7 服务器。主动方 S7 CPU 或者 LOGO! 发起建立连接并使用 PUT 和 GET 指令 (S7-300，S7-400, S7-1200 和 S7-1500) 或者 ETHx_XFER 指令 (S7-200)读写数据。 8 个客户机连接：S7-1200 作为主动方与作为被动方的 S7 CPU 或者LOGO通信，此时 S7-1200 作为 S7 客户机。主动方 S7 CPU 发起建立连接并使用 PUT 和 GET 指令读写数据。
HMI 连接	固件版本 V2 和V3 S7-1200 CPU 提供专门的 HMI 连接，支持 多3 个HMI设备。 固件版本 V4 V4或者更高固件版本的S7-1200 CPU 支持多12个HMI 连接。根据 HMI 设备类型和功能使用模式，每个 HMI 设备实际需要1，2或3个连接资源。这里可以保证支持4个HMI 设备而不必关心可用的连接资源数量。同时连接过4个HMI设备也是可能的。
PG 连接	S7-1200 CPU 支持 1 个编程设备 (PG) 连接。
Web 服务器连接 (HTTP)	S7-1200 CPU 支持 Web 服务器连接。

表1

 

图. 01

PROFINET 和 PROFIBUS

• 固件版本 V2.02 到 V2.2 的 S7-1200 CPU
  对于 PROFINET，S7-1200 多支持 8 个 PROFINET IO 设备和 128 个子模块，二者以先满足者为准。对于 PROFIBUS 每个 DP 主站多支持 16 个 DP 从站，每个 DP 从站多 256 个子模块。 DP 从站和 IO 设备的数多支持 16 个 。
• 固件版本 V3.0 或者更高版本的 S7-1200
  S7-1200 从固件版本 V3.0 起支持 16 个PROFINET IO 设备，多 256 个子模块。PROFIBUS 支持 32 个从站，每个 DP 从站多 512 个子模块。

S7-1200 的 集成 PROFINET 接口
S7-1200 CPU集 成的 PROFINET 接口是 RJ45 插口。

6ES7516-3AN01-0AB0

支持的协议
下面是 S7-1200 集成的 PROFINET 接口所支持的通讯协议：

协议	固件版本
TCP	V1.0
ISO-on-TCP (RFC 1006)	V1.0
UDP	V2.0
PROFINET RT - 基本服务和 IO 控制器	V2.0
PROFINET IO 设备	V4.0
S7 通信 (S7 服务器)	V1.0
S7 通信 PUT/GET 指令 (S7 客户端)	V2.0
Web 服务器	V2.0
Modbus TCP	V2.1
HTTP (文本传输协议)	V2.0
HTTPS - 安全文本传输协议	V2.0
SNMP - 简单网络管理协议	V2.0
LLDP - 链路层发现协议	V2.0
DCP - 发现 & 组态协议	V2.0
NTP - 网络时间协议	V2.0
ARP - 地址解析协议	V2.0

6ES7516-3AN01-0AB0
表2

电源模板    

6ES7307-1BA00-0AA0    电源模块(2A)

6ES7307-1EA00-0AA0    电源模块(5A)

6ES7307-1KA01-0AA0    电源模块(10A)

CPU    

6ES7312-1AE13-0AB0    CPU312，32K内存  MPI协议

6ES7312-5BE03-0AB0    CPU312C，32K内存 10DI/6DO

6ES7313-5BF03-0AB0    CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7313-6BF03-0AB0    CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO

6ES7313-6CF03-0AB0    CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO

6ES7314-1AG13-0AB0    CPU314,96K内存

6ES7314-6BG03-0AB0    CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7314-6CG03-0AB0    CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO

6ES7315-2AG10-0AB0    CPU315-2DP, 128K内存

6ES7315-2EH13-0AB0    CPU315-2 PN/DP, 256K内存

6ES7317-2AJ10-0AB0    CPU317-2DP,512K内存

6ES7317-2EK13-0AB0    CPU317-2 PN/DP,1MB内存

6ES7318-3EL00-0AB0    CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

内存卡    

6ES7 953-8LF20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)

6ES7 953-8LG11-0AA0    SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)

6ES7 953-8LJ20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)

6ES7 953-8LL20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)

6ES7 953-8LM20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)

6ES7 953-8LP20-0AA0    SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

开关量模板    

6ES7 321-1BH02-0AA0    开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH10-0AA0    开入模块（16点，24VDC）

6ES7 321-1BH50-0AA0    开入模块（16点，24VDC，源输入）

6ES7 321-1BL00-0AA0    开入模块（32点，24VDC）

6ES7 321-7BH01-0AB0    开入模块（16点，24VDC，诊断能力）

6ES7 321-1EL00-0AA0    开入模块（32点，120VAC）

6ES7 321-1FF01-0AA0    开入模块（8点，120/230VAC）

6ES7 321-1FF10-0AA0    开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接

6ES7 321-1FH00-0AA0    开入模块（16点，120/230VAC）

6ES7 321-1CH00-0AA0    开入模块（16点，24/48VDC）

6ES7 321-1CH20-0AA0    开入模块（16点，48/125VDC）

6ES7 322-1BH01-0AA0    开出模块（16点，24VDC）

6ES7 322-1BH10-0AA0    开出模块（16点，24VDC）高速

6ES7 322-1CF00-0AA0    开出模块（8点，48-125VDC）

6ES7 322-8BF00-0AB0    开出模块（8点，24VDC）诊断能力

6ES7 322-5GH00-0AB0    开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）

6ES7 322-1BL00-0AA0    开出模块（32点，24VDC）

6ES7 322-1FL00-0AA0    开出模块（32点，120VAC/230VAC）

6ES7 322-1BF01-0AA0    开出模块（8点，24VDC，2A）

6ES7 322-1FF01-0AA0    开出模块（8点，120V/230VAC）

6ES7 322-5FF00-0AB0    开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）

6ES7 322-1HF01-0AA0    开出模块（8点,继电器,2A）

6ES7 322-1HF10-0AA0    开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）

6ES7 322-1HH01-0AA0    开出模块(16点,继电器)

6ES7 322-5HF00-0AB0    开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）

6ES7 322-1FH00-0AA0    开出模块（16点，120V/230VAC）

6ES7 323-1BH01-0AA0    8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块

6ES7 323-1BL00-0AA0    16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块