1 引言
工業(ye) 控製已從(cong) 單機控製走向集中監控、集散控製，如今已進入網絡集約製造時代。工業(ye) 控製器連網也為(wei) 網絡管理提供了方便。Modbus就是工業(ye) 控製器的網絡協議中的一種。Modbus協議是應用於(yu) 電子控製器上的一種通訊約規。通過此協議，控製器相互之間、控製器經由網絡(例如以太網)和其它設備之間可以通信。它已經成為(wei) 主流的工業(ye) 標準之一。他為(wei) 符合Modbus協議的不同廠商生產(chan) 的控製設備可以連成工業(ye) 網絡，進行集中監控。

2 Modbus RTU協議在S7-200中的應用原理
2.1 Modbus RTU協議與(yu) S7-200相互關(guan) 係簡介
S7-200 CPU上的通訊口Port0可以支持Modbus RTU協議，成為(wei) Modbus RTU從(cong) 站。此功能是通過S7-200的自由口通訊模式實現，因此可以通過無線數據電台等慢速通訊設備傳(chuan) 輸。
如果想在S7-200 CPU與(yu) 其他支持Modbus RTU的設備使用Modbus RTU協議通訊，需要由有S7-200 CPU做Modbus主站。S7-200 CPU做主站必須由用戶自己用自由口模式，按相關(guan) 協議編程。
在S7-200控製係統應用中，Modbus RTU從(cong) 站指令庫隻支持CPU上的通訊0口(Port0)。要實現Modbus RTU通訊，需要Step7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程軟件，而且須安裝Step7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令庫)。Modbus RTU功能是通過指令庫中預先編好的程序功能塊實現的。
2.2 Modbus RTU協議在S7-200中應用的基本過程
(1) 首先檢查S7-200控製係統中所用Micro/WIN的軟件版本，應當是Step7-Micro/WIN V3.2以上版本。
(2) 檢查Micro/WIN的指令樹中是否存在Modbus RTU從(cong) 站指令庫(圖1)，庫中應當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩(liang) 個(ge) 子程序。如果沒有，須安裝Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library(指令庫)軟件包，如圖1所示。

圖1 指令樹中的庫指令
(3) 編程時使用SM0.1—調用子程序MBUS_INIT進行初始化，使用SM0.0—調用研究MBUS_SLAVE，並指定相應參數。關(guan) 於(yu) 參數的詳細說明，可在子程序的局部變量表中找到。
示例參見圖2:

圖2 調用MODBUS通訊指令庫
圖2中參數意義(yi) 如下:
●模式選擇:啟動/停止MODBUS，1=啟動;0=停止;
● 從(cong) 站地址:MODBUS從(cong) 站地址，取值1~247;
● 波特率:可選1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600;
● 奇偶校驗:0=無校驗;1=奇校驗;2=偶校驗;
● 延時:附加字符間延時，缺省值為(wei) 0;
●最大I/Q位:參與(yu) 通訊的最大I/O點數，S7-200的I/O映像區為(wei) 128/128，缺省值為(wei) 128;
●最大AI字數:參與(yu) 通訊的最大AI通道數，可為(wei) 16或32;
●最大保持寄存器區:參與(yu) 通訊的V存儲(chu) 區字(VW);
● 保持寄存器區起始地址:以&VBx指定(間接尋址方式);
● 初始化完成標誌:成功初始化後置1;
● 錯誤代碼:0=無錯誤。
(4) 注意的問題
調用Step7-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(chu) 空間。如果在編程時不分配庫指令數據區，編譯時會(hui) 產(chan) 生許多相同的錯誤。
由子程序參數HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器區，是在S7-200 CPU的V數據存儲(chu) 區中分配，此數據區不能和庫指令數據區有任何重疊，否則在運行時會(hui) 產(chan) 生錯誤，不能正常通訊。注意Modbus 中的保持寄存器區按“字”尋址，即MaxHold規定的是VW而不是VB的個(ge) 數。

3 Modbus RTU協議測試
包含Modbus RTU從(cong) 站指令庫的項目編譯、下載到CPU中後，在編程計算機(PG/PC)上運行一些Modbus測試軟件可以檢驗S7-200的Modbus RTU通訊是否正常，這對查找故障點很有用。測試軟件通過計算機串口(RS-232)和PC/PPI電纜連接CPU。
(以ModScan32測試軟件為(wei) 例作以檢測說明)
3.1 測試軟件
測試軟件ModScan32如圖3所示。

圖3 Modbus RTU測試軟件:ModScan32
圖3中，ModScan32測試軟件的畫麵中相關(guan) 參數意義(yi) 如下:
Address:ModBus中存儲(chu) 區的起始地址;
Device Id:PLC ModBus的端口地址;
Length:參與(yu) 通訊的V存儲(chu) 區字的長度。
3.2 參數設置
對ModScan32測試軟件的通訊參數進行相關(guan) 設置，要與(yu) S7-200的Modbus RTU指令庫MBUS_INIT中所設定的參數相統一，這樣即可進行通訊檢測。ModScan32通訊參數設置如圖4所示。

圖4 ModScan32通訊參數設置

4 MODBUS RTU地址與(yu) S7-200的地址對應關(guan) 係
MODBUS地址總是以00001、30004之類的形式出現。S7-200內(nei) 部的數據存儲(chu) 區與(yu) MODBUS的0、1、3、4共4類地址的對應關(guan) 係如附表所示:
附表 MODBUS地址對應表

說明:其中T為(wei) S7-200中的緩衝(chong) 區起始地址，即HoldStart。
如果已知S7-200中的V存儲(chu) 區地址，推算MODBUS地址的公式如下:
MODBUS地址=40000+(T/2+1)
其中T為(wei) 偶數。

5 結束語
Modbus RTU作為(wei) 一種工業(ye) 控製器的網絡通訊協議，其在如今眾(zhong) 多的控製器之間進行聯網、監控、相互通訊等方麵發揮著重大作用，本文以典型的S7-200控製係統為(wei) 例，詳述了如何應用Modbus RTU通訊協議以及檢測方法，使得控製器之間的通訊變得更加簡易和清晰。