S7RTU通讯

一、系统配置：

1.1安装 Step7 Micro/Win SMART software(含 Modbus协议库)的PC机，本例中使用的是Step7 Micro-Win SMART V2.7。

1.2 打开编程软件STEP7-MicroWIN SMART。

1.3 点开库，我们会看到有两个ModbusRTU Master文件夹。

MUS_CTRL和MB_CTRL2具有相同的作用和参数。如果一个CPU有两个主站的情况下MBUS_CTRL用于第一个ModbusRTU 主站。MB_CTRL2用于第二个ModbusRTU 主站。相应地，MBUS_MSG和MBUS_CTRL一同用于第一个ModbusRTU 主站。MB_MSG2和MB_CTRL2一同用于第二个ModbusRTU 主站。

我们在硬件上会看到CPU本身集成了一个RS485口，我们还可以通过扩展的方式扩一个RS485通讯板。（红色方框是本身集成的，蓝色方框是扩展的）。

二、硬件配置：

2.1 硬件要求

G120配备CU240E-2控制单元的变频器一台、异步电机一台、S7-200 SMART PLC 一台、标准DRIVE-CLIQ电缆一根、双绞屏蔽电缆一根。本例中，使用的G120的控制单元CU240E-2固件版本V4.6。

2.2 CU240E-2控制单元接口

CU240E-2控制单元端子排如图下图，RS485接口在控制单元的底部，共有5个接线端子，其中从左到右，2号端子为RS485P，3号端子为RS485N，这两端子用于通信数据的发送和接收。

2.3 G120与200SMART硬件连线。

S7-200 SMART作为Modbus通信主站，其通信端口和变频器从站的接线如图 ，在通信网络的首、末端需要使用终端电阻。对于S7-200 SMART，需要在通信端口端子 3和8之间连接一阻值为120欧姆的电阻。对于变频器，把通 信网络末端的CU240E-2终端电阻拨码开关拨到ON位置即可；中间位置的 CU240E-2，终端电阻拨码开关必须拨到OFF位置。

三、通信设置：

3.1 设置通讯接口

使用 PLC 以太网接口和 DRIVE-CLIQ 电缆，设置通信接口。
第一步:双击“通信”，弹出“通信”设置窗口；
第二步：选择网络接口卡，设置为“ICP/IP.AUTO.1”，系统会自动收索 CPU。

3.2 建立PC与PLC之间连接

选择“网络接口”后自动搜索到 CPU.
第一步：搜索到 CPU 后，选择搜索到的 CPU，点击 CPU 的”IP 地址”。
第二步：点击“ 确定 ” 按钮，完成网络连接。

四、变频器参数设置：

4.1 变频器地址设置

变频器的 MODBUS 通信地址可以通过控制单元上的总线地址拨码开关进行设置。
当地址拨码开关的位置都为 OFF 时，也可用过参数 P2021 进行设置。（说明：改变地址后需重新上电后才能生效）

4.2变频器参数设置

对变频器一些基本的通信参数进行设置，才可以进行 MODBUS 通信。

4.3 G120 常用寄存器说明

G120 变频器常用寄存器介绍，也是本例所使用的寄存器，如表 下表。要了解更多的 G120 寄存器信息，请参见 G120 操作手册 。

5、PLC 编程
5.1 初始化程序
使用 MODBUS 协议的初始化模块 MBUS_CTRL，初始化 S7-200 SMART 的
CPU 端口专用于 MODBUS 主站通信。

功能块说明：
注： 此处以及下文的“功能块说明”仅介绍了功能块内的主要管脚功能，未说
明的管脚功能，请参考 Step7 Micro-Win SMART V2.0 软件的帮助文件。
EN 使能： 必须保证每一扫描周期都被使能（使用 SM0.0） 。
Mode 模式： 为 1 时，使能 Modbus 协议功能；为 0 时恢复为系统 PPI 协议 。
Baud 波特率： 支持的通讯波特率为 4800，9600，19200 ,此处设置 9600。
Parity 校验： 校验方式选择 （G120 采用偶校验）
0 无校验
1 奇较验
2 偶较验
Port 端口：设置物理通信端口（0 = CPU 中集成的 RS-485，1 = 可选 CM01 信
号板上的 RS-485 或 RS-232）。
Timeout 超时： 主站等待从站响应的时间，以毫秒为单位，典型的设置值为
1000 毫秒（1 秒），允许设置的范围为 1 - 32767。注意： 这个值必须设置足
够大以保证从站有时间响应。
Done 完成位： 初始化完成，此位会自动置 1。
Error：初始化错误代码。

（注意：MBUS_CTRL指令，要写在主站里，一个主站只要写一条即可。波特率和奇偶校验要与从站的设定一致。）

5.2 主站读写功能块
5.2.1 写控制字

功能块说明：
注： 此处以及下文的“功能块说明”仅介绍了功能块内的主要管脚功能，未说
明的管脚功能，请参考 Step7 Micro-Win SMART V2.0 软件的帮助文件。
EN 使能： 同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能 。
注意：G120 对于写指令同一时刻只运行对一个保持寄存器操作；读指令同一时
刻最大允许操作 125 个保持寄存器。
First 读写请求位： 每一个新的读写请求必须使用脉冲触发。
Slave 从站地址： 可选择的范围 1 - 247 。
RW 请求方式： 0 读， 1 写 。
Count 数据个数： 通讯的数据个数（位或字的个数） 。注意： Modbus 主站可
读/写的最大数据量为 120 个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）。
DataPtr 数据指针： 1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中 ；
2. 如果是写指令，写出的数据放到这个数据区中 。
Done 完成位：读写功能完成位 。
Error 错误代码： 只有在 Done 位为 1 时，错误代码才有效。
常用的控制字：
047E ：运行准备
047F ：正转启动
0C7F ：反转启动
04FE ：故障确认

5.2.2 写速度设定值

5.2.3 读状态字和速度实际值

5.2.4 读取斜坡时间

5.2.5 写斜坡下降时间

六、分配库存储区

在编译程序之前，首先要为 Modbus 库分配可用的全局 V 存储器地址。
第一步：选择 “程序块” ->“ 库” 右键，选择“库存储区”；
第二步：点击 “建议地址”， 选择 V 存储器的地址；
第三步：点击 “确定”退出。

7、 调试程序
程序编辑完成后，要调试程序。
第一步：点击“保存“，保存好编辑的程序；
第二步：点击“编译“，编译程序；
第三步：点击“下载“，把程序下载到 PLC 的 CPU 当中；
第四步：点击“运行“，启动程序。

8、 监控状态表
通过监控状态表，可以修改过程数据和监控过程数据的变化状态。

控制字：VW100=16#047F 说明启动命令已经给了。
状态字：VW300=16#EF37 说明变频器的状态，参见 r0052。
主设定值：VW200=16#1000 说明速度设定值已经给了，16#0-4000 对应转速
0-P2000 的值。
速度实际值：VW302=16#1000 说明电机实际转速已经运行到 375rpm。
斜坡上升时间：VW400=1000，从寄存器列表中可以看到 40322 的寄存器的定
标系数是 100，所以参数 P1120=1000/100=10。
斜坡下降时间：VW402=2000，读的下降时间；VW500=2000，设定的下降时
间；VW402=VW500，说明写指令已经生效。从寄存器列表中可以看到 40323
的寄存器的定标系数是 100，所以参数 P1121=2000/100=20。