串口IO系列与西门子PLC Modbus RTU连接例程

一

案例简介

本案例主要讲解串口IO系列设备（本次作为从机设备）与西门子PLC S7-200smart（以下简称西门子PLC，本次作为主机设备）Modbus RTU参数配置连接例程，本案例串口IO系列以MA01-AACX2220为例。

二

硬件准备

• MA01-AACX2220串口IO设备一台；

• 西门子PLC S7-200smart一台；

• 24V电源两个；

• 通讯电缆若干；

• 电脑一台。

三

软件准备

• STEP 7-MicroWIN SMART软件，可自行在西门子官网下载；

• 亿佰特IO模块配置测试工具，可在亿佰特官网相对应位置下载：https://www.ebyte.com

四

PLC程序准备

S7-200 Smart指令库

西门子在STEP 7-Micro/WIN SMART中已经集成了Modbus RTU主站协议库（西门子标准库指令）。使用Modbus RTU主站指令库，可以读写Modbus RTU从站的数字量、模拟量I/O以及保持寄存器。

Modbus RTU主站指令库可以同时应用于CPU集成的RS 485通讯口和CMO1信号板，此时集成的RS 485口使用Modbus RTU，Master(v2.0)中指令，CM01信号板使用Modbus RTU Master2(v2.0)中指令，如果只有一个主站则不做区分，所以我们这里先选择MBUS_CTRL，如图所示：

MBUS_CTRL各参数意义讲解：

EN：使能开关；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，使用Modbus协议时，此参数应配置为1。

Baud：波特率；支持的通讯波特率为1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200；此参数应该配置为与MA01-AACX2220的波特率配置为一致，此处我们配置的波特率9600。

Parity：校验方式选择；0＝无校验，1＝奇较验，2＝偶较验；此参数应该配置为与MA01-AACX2220的校验方式配置为一致，此处我们配置的校验方式为0（无校验）。

Port：端口号选择；0=CPU集成的RS 485通讯口，1=可选CM 01信号板；此处我们配置的为0，代表PLC集成的RS485通讯口。

Timeout：通讯超时设置；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。需要注意的是：这个值必须设置足够大以保证从站有时间响应。我们这里配置的为1000，一般建议200ms以上。

Done：完成位；初始化完成，此位会自动置1。

Error：错误代码；初始化错误代码（只有在Done位为1时有效）：0＝无错误；1＝校验选择非法；2＝波特率选择非法；3＝超时无效；4＝模式选择非法；9＝端口无效；10＝信号板端口1缺失或未组态；

接着我们调用一个Modbus RTU主站读写子程序MBUS_MSG，如图所示：

MBUS_MSG重要参数意义讲解：

EN：使能开关；同一时刻只能有一个读写功能（即MBUS_MSG）使能注意：建议每一个读写功能（即MBUS_MSG）都用上一个MBUS_MSG指令的Done完成位来激活，以保证所有读写指令循环进行。

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，此参数应该配置为与MA01-AACX2220的modbus地址配置为一致，此处我们配置的地址为1。

RW：读写请求；0＝读，1＝写。注意：1.数字量输出和保持寄存器支持读和写功能2.数字量输入和模拟量输入只支持读功能；

Addr：读写从站的数据地址；

选择读写的数据类型：

00001至0xxxx-数字量输出→对应MA01-AACX2220设备IO的DO点位

10001至1xxxx-数字量输入→对应MA01-AACX2220设备IO的DI点位

30001至3xxxx-模拟量输入→对应MA01-AACX2220设备IO的AI点位

40001至4xxxx-保持寄存器→一般对应，设备IO的AO点位，MA01-AACX2220无AO点位

Count：数据的个数；通讯数据的个数，如果这里设置为2，代表使用了2个寄存器

DI数字量输入连接参数：

查看串口IO产品手册可知，DI数字量输入寄存器如下：

程序Addr处填写10001（转换为10进制后，寄存器起始地址需要+1操作）,Count处填写2。

PLC程序：

配置与MA01-AACX2220数据通讯的2个DI。

AI模拟量输入连接参数：

程序Addr处填写30101（转换为10进制后，寄存器起始地址需要+1操作），Count处填写2。

PLC程序：

配置与MA01-AACX2220数据通讯的2个AI。

DO数字量输出连接参数：

查看MA01-AACX2220产品手册可知，DO数字量输出寄存器如下：

程序Addr处填写1（转换为10进制后，寄存器起始地址需要+1操作），Count处填写2。

PLC程序：

配置与MA01-AACX2220数据通讯的2个DO。

五

串口IO MA01-AACX2220参数配置准备

可使用亿佰特IO模块配置测试工具配置MA01-AACX2220的基本参数和网络参数，本次采用设备默认参数：Modbus地址：1，波特率：9600，数据位：8，校验位：无，停止位：1；（如需修改为其他参数，可通过高级设置页面进行操作，或者查看手册中的寄存器地址，直接操作寄存器，发送Modbus指令进行操作），如图所示：

至此，我们已经成功地完成了对西门子PLC和串口IO MA01-AACX2220参数配置，为二者的Modbus RTU连接通讯做好了准备。

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MA01-AACX2220是支持采集2路传感器开关量输入(DI)、2路传感器模拟量输入(AI)，转换为串口数据传输到组态软件或PLC。通过串口下发指令控制2路继电器开关输出(DO），实现远程采集控制功能的串口I/O联网模块（又称“远程IO模块”)。