12 Modbus r

12. Использование библиотеки протокола Modbus

Использование библиотеки протокола Modbus 12 Библиотека команд STEP 7-Micro/WIN облегчает обмен данными с master-устройствами Modbus путем включения заранее спроектированных подпрограмм и программ обработки прерываний, которые специально разработаны для обмена данными с Modbus. С помощью команд протокола Modbus Slave можно настроить S7–200 так, чтобы он действовал как slave-устройство Modbus RTU и обменивался данными с master-устройствами Modbus. Вы найдете эти команды в папке Libraries [Библиотеки] дерева команд STEP 7-Micro/WIN. С помощью этих новых команд вы можете заставить S7–200 действовать как slave- устройство Modbus.

Когда вы выбираете команду Modbus Slave, к вашему проекту автоматически присоединяется одна или более соответствующих подпрограмм. Библиотеки фирмы Siemens продаются на отдельном компакт-диске с дополнением к STEP 7-Micro/WIN: библиотека команд, номер для заказа 6ES7 830-2BC00-0YX0. Если вы купили и установили версию 1.1 библиотеки фирмы Siemens, то любое последующее обновление STEP 7-Micro/WIN V3.2x и V4.0, которое вы устанавливаете, автоматически заменит новой версией и ваши библиотеки без дополнительной оплаты (если библиотеки были дополнены или изменены).

В этой главе Требования для использования протокола Modbus 350 Инициализация и время исполнения протокола Modbus 350 Адресация Modbus 351 Использование команд протокола Modbus Slave 352 Команды протокола Modbus Slave 353 349

Стр. 1

12. Использование библиотеки протокола Modbus

Программируемый контроллер S7-200. Системное руководство Требования для использования протокола Modbus Команды протокола Modbus Slave используют следующие ресурсы S7–200: - Инициализация протокола Modbus Slave подготавливает порт 0 к обмену данными с помощью протокола Modbus Slave. Когда порт 0 используется для обмена данными с помощью протокола Modbus Slave, он не может использоваться для других целей, включая обмен данными со STEP 7- Micro/WIN. Команда MBUS_INIT управляет назначением порта 0 протоколу Modbus Slave или PPI. - Команды протокола Modbus Slave влияют на все адреса специальной памяти (SM), связанные со свободно программируемым обменом данными через порт 0.

- Команды протокола Modbus Slave используют 3 подпрограммы и 2 программы обработки прерываний. - Команды протокола Modbus Slave требуют 1857 байтов программной памяти для двух команд Modbus Slave и поддерживающих программ. - Переменные для команды протокола Modbus Slave требуют в памяти переменных блока размером 779 байтов. Начальный адрес этого блока назначается пользователем и резервируется для переменных Modbus. Инициализация и время исполнения протокола Modbus Обмен данными с помощью протокола Modbus включает в себя контроль с помощью избыточного циклического кода (cyclic redundancy check, CRC), обеспечивающий целостность передаваемых сообщений.

Протокол Modbus Slave использует таблицу заранее рассчитанных значений для уменьшения времени, необходимого для обработки сообщения. Инициализация таблицы CRC требует около 425 миллисекунд. Эта инициализация выполняется внутри подпрограммы MBUS_INIT, и обычно это делается в первом цикле программы пользователя после перехода в режим RUN. Вы отвечаете за сброс контроля времени и сохранение активности выходов (если это необходимо для модулей расширения), если время, необходимое подпрограмме MBUS_INIT и любой другой пользовательской инициализации, превышает 500 миллисекунд контроля времени. Контроль времени модуля вывода сбрасывается путем записи выходы модуля. См.

описание команды сброса контроля времени в главе 6. Время цикла увеличивается, когда подпрограмма MBUS_SLAVE обрабатывает запрос. Так как наибольшая часть времени тратится на расчет CRC Modbus, то время цикла увеличивается примерно на 650 миллисекунд на каждый байт, содержащийся в запросе и в ответе. Максимальное увеличение времени цикла на один запрос или ответ (чтение или запись 120 слов) составляет примерно 165 миллисекунд. 350 Совет Если вы снова хотите настроить порт 0 на работу с PPI, чтобы он мог обмениваться данными со STEP 7–Micro/WIN, еще раз используйте команду MBUS INIT, чтобы _ переназначит порт 0. Вы можете также установить переключатель на S7–200 в положение STOP.

Это сбрасывает параметры порта 0.

Стр. 2

12. Использование библиотеки протокола Modbus

Использование библиотеки протокола Modbus Глава 12 Адресация Modbus Адреса Modbus обычно записываются как 5- или 6-символьные значения, содержащие тип данных и смещение. Один или два первых символа определяют тип данных, а четыре последних символа указывают надлежащее значение внутри типа данных. Затем master- устройство Modbus отображает эти адреса в соответствующие функции. Командами Modbus Slave поддерживаются следующие адреса: - от 000001 до 000128 – цифровые выходы, отображаемые в Q0.0 – Q15.7 Таблица 12–1.

Отображение адресов Modbus в S7–200 - от 010001 до 010128 – цифровые входы, отображаемые в I0.0 – I15.7 - от 030001 до 030032 – регистры аналоговых входов, отображаемые в AIW0 – AIW62 - от 040001 до 04xxxx – регистры временного хранения информации, отображаемые в память переменных. Все адреса Modbus имеют базис, равный 1. В таблице 12–1 показано отображение адресов Modbus в адреса S7–200. Протокол Modbus Slave позволяет ограничить количество входов, выходов, аналоговых входов и регистров временного хранения информации (памяти переменных), к которым может обращаться master-устройство Modbus.

Параметр MaxIQ команды MBUS_INIT указывает максимальное количество цифровых входов или выходов (I или Q), к которым разрешен доступ master- устройству Modbus. Параметр MaxIQ команды MBUS_INIT указывает максимальное количество цифровых входов или выходов (I или Q), к которым разрешен доступ master- устройству Modbus. Параметр MaxHold команды MBUS_INIT указывает максимальное количество регистров временного хранения информации (памяти переменных), к которым Modbus разрешен доступ master-устройству Modbus. Параметр MaxHold команды MBUS_INIT указывает максимальное количество регистров временного хранения информации (памяти переменных), к которым Modbus разрешен доступ master-устройству Modbus.

Конфигурирование таблицы символов После ввода адреса для первого символа таблица автоматически рассчитывает остальные символы и размещает их в таблице. Вы должны назначить для таблицы, которая занимает 779 байтов, начальный адрес в памяти переменных. Обратите внимание на то, чтобы назначение символов Modbus Slave не пересекалось с памятью переменных, назначенной регистрам временного хранения информации Modbus с помощью параметров HoldStart и MaxHold команды MBUS_INIT. При пересечении областей памяти команда MBUS_INIT выдает ошибку. 351 Адрес Modbus Адрес S7–200 000001 Q0.0 000002 Q0.1 000003 Q0.2 ... ... 000127 Q15.6 000128 Q15.7 010001 I0.0 010002 I0.1 010003 I0.2 ... ...

010127 I15.6 010128 I15.7 030001 AIW0 030002 AIW2 030003 AIW4 ... ... 030032 AIW62 040001 HoldStart 040002 HoldStart+2 040003 HoldStart+4 ... ... 04xxxx HoldStart+2 x (xxxx-1)

Стр. 3

12. Использование библиотеки протокола Modbus

Программируемый контроллер S7-200. Системное руководство Использование команд протокола Modbus Slave Для использования команд протокола Modbus Slave в своей программе для S7–200 действуйте следующим образом: 1. Вставьте команду MBUS_INIT в свою программу и выполните эту команду только в одном цикле. Команду MBUS_INIT можно использовать для инициализации или для изменения параметров обмена данными протокола Modbus. Когда вы вставляете команду MBUS_INIT, к вашей программе автоматически добавляется несколько скрытых подпрограмм и программ обработки прерываний. 2. Назначьте начальный адрес для 779 последовательных байтов в памяти переменных для команд протокола Modbus Slave. 3.

Поместите в своей программе только одну команду MBUS_SLAVE. Эта команда вызывается в каждом цикле для обслуживания поступающих запросов. 4. Подключите коммуникационный кабель к порту 0 на S7–200 и к master-устройствам Modbus. Предостережение Соединение друг с другом оборудования с различными опорными потенциалами может вызвать протекание нежелательных токов через соединительный кабель. Эти нежелательные токи могут вызвать ошибки в передаче данных или повреждение оборудования.

Чтобы предотвратить протекание нежелательных токов, убедитесь, что все оборудование, которое соединено при помощи коммуникационного кабеля, либо совместно использует общую опорную точку для электрических цепей, либо гальванически развязано. Аккумуляторы (AC0, AC1, AC2, AC3) используются командами Modbus Slave и появляются в списке перекрестных ссылок. Перед выполнением команды Modbus Slave значения, находящиеся в аккумуляторах, сохраняются, а перед завершением этой команды восстанавливаются в аккумуляторах, обеспечивая сохранение всех пользовательских данных в аккумуляторах, когда выполняется команда Modbus Slave. Команды протокола Modbus Slave поддерживают протокол Modbus RTU.

Эти команды используют свободно программируемый обмен данными S7–200 для поддержки наиболее часто используемых функций Modbus. Поддерживаются следующие функции Modbus: Таблица 12–2. Поддерживаемые функции протокола Modbus Slave 352 Функция Описание 1 Чтение состояния одного или нескольких цифровых выходов. Функция 1 возвращает состояние (вкл/выкл) любого количества выходов (Q). 2 Чтение состояния одного или нескольких цифровых входов. Функция 2 возвращает состояние (вкл/выкл) любого количества входов (I). 3 Чтение одного или нескольких регистров временного хранения информации. Функция 3 возвращает содержимое памяти переменных.

Регистры временного хранения информации в Modbus – это значения в формате слова, служащие для чтения до 120 слов в одном запросе. 4 Чтение одного или нескольких входных регистров. Функция 4 возвращает значения на аналоговых входах. 5 Запись одного цифрового выхода. Функция 5 устанавливает на указанное значение один цифровой выход. Этот выход не является принудительно установленным, и программа может перезаписать значение, записанное запросом Modbus. 6 Запись одного регистра временного хранения информации. Функция 6 записывает одно значение регистра временного хранения информации в память переменных S7–200. 15 Запись нескольких цифровых выходов.

Функция 15 записывает значения нескольких цифровых выходов в регистр образа процесса на выходах Q модуля S7–200. Первый выход должен начинаться на границе байта (например, Q0.0 или Q2.0), а количество записываемых выходов должно быть кратно восьми. Это ограничение для команд протокола Modbus Slave. Эти выходы не являются принудительно установленными, и программа может перезаписать значения, записанные запросом Modbus. 16 Запись нескольких регистров временного хранения информации. Функция 16 записывает значения нескольких регистров временного хранения информации в память переменных S7–200. В одном запросе можно записать до 120 слов.

Стр. 4