西門子S7-1200 PLC系列由于其設(shè)計(jì)緊湊、成本低廉、穩(wěn)定性好且編程簡便，被中小型自動化系統(tǒng)中廣泛使用。而雷賽作為國產(chǎn)品牌中的西門子PLC CPU S7-300模塊西門子PLC CPU S7-300模塊，其步進(jìn)驅(qū)動產(chǎn)品性價(jià)比高，而被廣泛使用。本文就介紹西門子S7-1200 PLC與雷賽步進(jìn)驅(qū)動器使用Modbus RTU通信的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：S7-1200;步進(jìn)驅(qū)動器;西門子;雷賽;Modbus RTU

一 硬件

二 功能描述

S7-1200 PLC做Modbus主站，步進(jìn)驅(qū)動器做從站。PLC通過輪詢的方式讀取步進(jìn)驅(qū)動器的當(dāng)前位置，并能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動驅(qū)動器功能。

三 功能實(shí)現(xiàn)

步驟1 步進(jìn)驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置

• 波特率：38400

• 奇偶校驗(yàn)：None

• 數(shù)據(jù)位：8位

• 停止位：1

以上參數(shù)為默認(rèn)，如需修改可查看相關(guān)手冊更改。

步驟2 組態(tài)Modbus RTU通信模塊

在硬件目錄里找到“通信模塊"→“點(diǎn)對點(diǎn)"→“CM1241(RS422/485)",雙擊或拖拽此模塊至CPU左側(cè)即可，如下圖所示：

圖1 組態(tài)通信模塊

步驟3 啟用系統(tǒng)存儲器

在項(xiàng)目樹中選中PLC_1，左擊選擇“屬性"，在彈出窗口找到“系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲器"，勾選啟用系統(tǒng)給存儲器字節(jié)。

圖2 啟用系統(tǒng)存儲器

步驟4 調(diào)用MB_COMM_LOAD指令

打開Main(OB1)組織塊，依次打開“指令"→“通信"→“通信處理器"→“Modbus" ，將MB_COMM_LOAD拖拽到程序段中，如圖所示：

圖3 調(diào)用MB_COMM_LOAD指令

在MB_COMM_LOAD指令中，觸發(fā)使用系統(tǒng)存儲器位FirstScan，在PLC啟動時(shí)打開端口。通信端口的硬件標(biāo)識選擇CM422/485模塊，波特率使用38400，奇偶校驗(yàn)選擇0-無，背景數(shù)據(jù)塊使用MB_MASTER_DB。

步驟5 創(chuàng)建數(shù)據(jù)發(fā)送和接收緩存區(qū)

在項(xiàng)目樹中，依次選擇“添加新塊"→“DB數(shù)據(jù)塊"→“確定"，如圖所示：

圖4 添加DB數(shù)據(jù)塊

添加數(shù)據(jù)塊之后，需要去掉“優(yōu)化的塊訪問"選項(xiàng)，并添加數(shù)據(jù)發(fā)送和接收緩存區(qū)，如圖所示：

圖5 去掉“優(yōu)化的塊訪問"

圖6 添加DATA_PTR收緩存區(qū)

步驟6 調(diào)用MB_MASTER指令

打開Main(OB1)組織塊，依次打開“指令"→“通信"→“通信處理器"→“Modbus" ，將MB_MASTER拖拽到程序段中，如圖所示：

圖7 調(diào)用MB_MASTER指令

在該指令中，MB_ADDR從站地址選擇1，MODE模式選擇0，DATA_ADDR起始地址40003，DATA_LEN數(shù)據(jù)長度為2，DATA_PTR數(shù)據(jù)指針為數(shù)據(jù)塊_1的Read_DATA。

由于西門子Modbus RTU通訊的特殊性，關(guān)于MODE、DATA_ADDR、DATA_LEN規(guī)定如下表所示：

步驟7 輪詢參數(shù)程序

由于Modbus RTU通訊本身的特性，在工業(yè)領(lǐng)域中我們使用輪詢的機(jī)制對Modbus從站進(jìn)行讀寫操作。具體如圖所示：

在這個(gè)輪詢的程序中，我們使用的是上一個(gè)參數(shù)的參數(shù)的完成或者是錯(cuò)誤信號作為下一個(gè)的啟動信號，這種方式，需要我們提前確定好通訊的框架，對一個(gè)參數(shù)執(zhí)行類似的操作。當(dāng)我們最后一個(gè)參數(shù)讀寫完成，則返回第一步進(jìn)行循環(huán)操作。