Modbus通信概述: 操作指南

1.Modbus协议简介

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。

此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构，而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了控制器请求访问其他设备的过程，如回应来自其他设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

当在一个Modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其他网络上，包含了Modbus协议的消息转换，在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决地址、路由路径及错误校验的方法。

2.Modbus通信协议库

STEP 7-Micro/WIN指令库包括专门为Modbus通信设计的预先定义的子程序和中断服务程序，使得与Modbus设备的通信变得更简单。通过Modbus协议指令，可以将S7-200组态为Modbus主站或从站设备。

可以在STEP 7-Micro/WIN指令树的库文件夹中找到这些指令。当在程序中输入一个Modbus指令时，自动将一个或多个相关的子程序添加到项目中。

西门子指令库以一个独立的光盘销售，在购买和安装了1.1版本的西门子指令库后，任何后续的STEP 7-Micro/WIN V3.2x和V4.0升级都会在不需要附加费用的情况下自动升级指令库（当增加或修改库时）。

【关键点】STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP4（含）以前的版本，指令库只有从站指令，之后的版本才有主站指令库，如果需要SP4（含）以前S7-200做主站，读者必须在自由口模式下，按照Modbus协议编写程序，这会很麻烦。CPU的固化程序版本不低于V2.0才能支持Modbus指令库。

3.Modbus的地址

Modbus地址通常是包含数据类型和偏移量的5个字符值。第一个字符确定数据类型，后面四个字符选择数据类型内的正确数值。

（1）主站寻址

Modbus主站指令可将地址映射到正确功能，然后发送至从站设备。Modbus主站指令支持下列Modbus地址：

●00001～09999是离散输出（线圈）。

●10001～19999是离散输入（触点）。

●30001～39999是输入寄存器（通常是模拟量输入）。(www.xing528.com)

●40001～49999是保持寄存器。

所有Modbus地址都是基于1，即从地址1开始第一个数据值。有效地址范围取决于从站设备。不同的从站设备将支持不同的数据类型和地址范围。

（2）从站寻址

Modbus主站设备将地址映射到正确功能。Modbus从站指令支持以下地址：

●00001～00128是实际输出，对应于Q0.0～Q15.7。

●10001～10128是实际输入，对应于I0.0～I15.7。

●30001～30032是模拟输入寄存器，对应于AIW0～AIW62。

●40001～04XXXX是保持寄存器，对应于V区。

所有Modbus地址都是从1开始编号的。Modbus地址与S7-200地址的对应关系见表6-21。

表6-21 Modbus地址与S7-200地址的对应关系

（续）

Modbus从站协议允许对Modbus主站可访问的输入、输出、模拟输入和保持寄存器（V区）的数量进行限定。例如，若HoldStart是VB0，那么Modbus地址40001对应S7-200地址的VB0。