S7-200作MODBUS RTU主站和从站例程教学
0前提&注意
S7-200 Modbus RTU 通信
为了在S7-200上应用MODBUS RTU通信协议，Micro/WIN的软件版本应当是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上，并安装Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令库）软件包（通常没有被预装）：
此外，只有Port 0支持MODBUS RTU从站模式；Port 0和Port1都支持MODBUS RTU主站模式。
1 S7-200 MODBUS协议指令简介
1.1 MODBUS主站协议指令
包括MBUS_CTRL和MBUS_MSG指令。
MBUS_CTRL指令
该指令用于主站通信初始化，主要针对S7-200 PORT0端口，需要在每个扫描周期调用，以便监视MBUS_MSG指令启动的任何突发消息进程。
MBUS_MSG指令
该指令用于启动MODBUS从站的请求并处理应答。同一时刻仅能有一个MBUS_MSG指令执行，因此执行多个该指令时，通常每个读写指令都用上一个指令的Done位激活，以此保证所有读写指令循环进行。当EN输入参数和First输入参数都为1时，MBUS_MSG指令启动对MODBUS从站的请求。
部分指令输入/输出端意义
- First：首次参数，参数变化新请求要发送，需边沿触发该位
- RW：读写参数，0为读，1为写
- Addr：起始MODBUS地址，与从站的Addr含义不同，见下表：
- Count：计数参数。从起始地址开始读写的数据的个数，计数数值是位数或字数。
- DataPtr：数据指针参数，只针对S7-200的V存储器中与读取或写入请求相关的数据的间接地址指针。如果是读指令，读回的数据会放到这个（本地）数据区中；如果是写指令，要写出的数据会放到这个数据区中。
1.2 MODBUS从站协议指令
包括MBUS_INIT指令后MBUS_SLAVE指令。
MBUS_INIT指令
该指令用于启用和初始化或禁止MODBUS从站通信。在使用MBUS_SLAVE指令之前必须正确执行MBUS_INIT指令。应在每次通信状态改变时执行该指令，因此EN输入应当通过一个边沿脉冲打开或仅在首次扫描时执行。
部分指令输入/输出端意义
- MaxIQ：最大I/Q位，参与通信的最大I/Q点数，S7-200的I/O映像区为128/128，因此一般建议将该位设为128
- MaxAI：最大AI字数，参与通信的最大AI通道数，16或32，CPU为226时将该位设为32可允许存取全部模拟输入。
- MaxHold：用于设定供Modbus地址4xxx使用的V存储器中的字保持寄存器数目（注意是字而非字节）。
- HoldStart：V储存器中保持寄存器的起始地址
- MODBUS主设备可存取V存储器的MaxHold个字数，并从HoldStart开始。
MBUS_SLAVE指令
该指令用于为MODBUS主设备发出的请求服务，每次扫描时执行，以便该指令检查和回答Modbus。
部分指令输入/输出端意义
Done：MODBUS执行通信中时为1，否则为0
2 MODBUS指令库的添加方法
2.1添加指令库
通常组态软件没有附带指令库，需额外下载。在官网下载压缩包后，直接按提示安装，然后重进软件即可。
2.2分配主站库储存区
从站库储存区的分配方法与本章所述方法一致。
调用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令库）需要分配库指令数据区（Library Memory）。库指令数据区是相应库的子程序和中断程序所要用到的变量存储空间。如果在编程时不分配库指令数据区，编译时会产生许多相同的错误。
●注意库储存区不得与其它储存区重叠。
分配方法：
右击【program block】，在菜单中选择【library memory】，在弹出的选项中选择【suggest address】，即可进行地址的自动分配（一般建议手动分配）。
●该功能只考虑到了其他一般寻址，而未考虑到诸如Modbus数据保持寄存器区等的设置。应当确保不与其他任何已使用的数据区重叠、冲突。不应重复按Suggest Address按钮，否则也会造成混乱。
3 S7-200作MODBUS RTU主站例程
两台S7-200 PLC通过Modbus进行通信时，一台为从站，一台为主站，当主站I0.2为ON时，可通过Modbus方式读取从站S7-200 PLC的I0.0～I0.7的数值。
3.1接线
使用RS485通信电缆连接主从站的PORT0口。
3.2编程
- 分配主站库储存区
- MODBUS主站编程
- 分配从站库储存区
- MODBUS从站编程
3.3测试结果
将PC-PPI编程线缆接入主站的PORT1口，改变从站IB0状态，接着拨主站I0.2为ON，在状态表中对VB200进行监控，其值与从站IB0结果相对应。
需注意的是由于程序限制（执行MBUS_MSG指令需要EN和First同时为1，但是First参数只在I0.2为ON的上升沿为1，此后为0），若从站IB0状态改变，需要手动将主站I0.2复位然后再置位，状态表才能刷新，否则将一直保持上一次的值。
若希望可以自动刷新，可以对程序做如下改进：
即增加了重复计时的定时器来自动刷新MBUS_MSG的指令。需注意定时器刷新周期过短可能会漏掉一些信息。
可以直接将VB200内的信息传送到QB0上通过指示灯显示(即实现从站IB0控制主站QB0)，免去了在软件上监控的麻烦：
如果要实现主站对从站的写（主站IB0控制从站QB0）,可添加如下程序：
此时程序中出现了两个MBUS_MSG指令，同一时刻仅能有一个MBUS_MSG指令执行，因此通常每个读写指令都用上一个指令的Done位（此处为M2.1）激活来保证所有读写指令循环进行。
3.4注意及问题
●MODBUS从属协议通信指定端口0，当端口0被用于MODBUS从属协议通信时，就无法用于任何其他用途，包括与组态软件通信。因此若要在CPU处于RUN时监控程序或下载程序，可使用PORT1。
在实验过程（源程序）中MBUS_MSG指令接连出现了6号错误、4号错误和3号错误。
3＝接收超时（从站无响应）
4＝请求参数错误（slave address,Modbus address,count,RW）
6＝Modbus正在忙于其它请求
仅能实现对部分问题的复现：
触发6号错误的情况：从站没有输入（IB0均处于复位状态时）
3号问题和4号问题出现的情况未知，但是可以确定的是，在接线和程序正确的情况下，连续改变I0.2的值可消除此类问题。
4 S7-200作MODBUS RTU从站例程补充说明
本文是对官方文档S7-200 Modbus RTU 通信的补充。
由于官方文档并未提供从建立工程到使用MODSCAN 32进行测试的完整步骤，这里再提供一篇更为完整的教程：
ModScan（主站）与200PLC（从站）的Modbus通讯
4.1梯形图
由于官方教程已包含例程，可以直接引用官方例程，无需自己创建。
这里要注意MBUS_INIT的Addr（从站地址）、MaxHold（最大保持寄存器区）和HoldSt~（保持寄存器区起始地址）。
从站地址取值1~247，不可与其它从站冲突。
由子程序参数HoldStart和MaxHold指定的保持寄存器区，是在S7-200 CPU的V数据存储区（CPU型号不同V数据存储区大小不同）中分配，其中MaxHold规定了保持寄存器区的大小，HoldSt规定了保持寄存器区起始地址，默认为VB0。要注意的是MaxHold以字为单位（VW），HoldSt以字节为单位（VB），而1W=2B。当HoldStart ＝ VB0，MaxHold＝1000时，保持寄存器区并非VB0~VB999，而是VB0～VB1999共2000个字节。
Modbus RTU 从站地址与S7-200的地址对应关系如下表所示：
举例，若HoldStart为VB1000，则按照公式，40001对应VB1000,40002对应VB10002；更确切的说VB1000和VB1001对应40001，VB1002和VB1003对应40002。
注意！：不同设备的Modbus协议起始地址不一定一样，有些从0开始，有些从1开始；建议从0开始的设备地址加1，也从1开始。
库指令区
库指令数据区不能和保持寄存器区有任何重叠，否则在运行时会产生错误，不能正常通信。
库指令数据区是相应库的子程序和中断程序所要用到的变量存储空间，如果在编程时不分配库指令数据区，编译时会产生许多相同的错误。该区缺省情况下是从VB0开始。建议不要使用"Suggest Address"按钮进行自动分配，容易造成混乱。
向V数据储存区的变量写值
默认情况下该区变量的值为0，若想要改变变量值，需要使用MOV_B指令。
当HoldStart=VB1000时，若想令40001=0102H，则：
特别提示
Modbus 指令库启动后（即将MODBUS程序下载进PLC并启动CPU后），将无法通过同一个通信端口进行 CPU 监控，也无法下载新工程。如要重新下载程序，必须先将CPU手动置STOP再进行下载或者使用Port1口进行下载。
MODSCAN 32也是同样的道理，使用STEP 7-Micro/WIN下载完成后如果不退出软件，MODSCAN将无法与PLC建立通信；同理，MODSCAN与PLC建立通信后，即使将PLC的CPU拨至STOP也无法建立通信。