此次讲解以示例项目为例，主要阐述关于SIEMENSS7-1500PLC实现Modbus-RTU通信的配置步骤、程序编写及注意事项，详细的系统配置如下图：

图1：实例系统构成

该实例中，Modbus-RTU主站为安装在S7-1500主机架上的CMPtPRS422/485HF，Modbus-RTU从站模块（站地址为2）为安装在ET200SP分布式IO上的CMPtP，接口类型为RS485，通信波特率为9600bit/s，无奇偶校验。该实例所用的软件及硬件

（一）SIMATIC部件

（二）硬件组态步骤

按照系统配置图，首先组态S7-1516CPU主机架，在主机架上配置点对点通信模块，并将该模块的协议设置为“Modbus”，如下图2：

图2：S7-1500CPU主机架点对点通信模块组态

然后激活CPU的“系统和时钟存贮器功能”，如下图3。（本例程中使用了CPU首次扫描位来实现Modbus的初始化，使用CPU的时钟信号来控制发送频率，该方法供参考。）

图3：激活CPU的系统和时钟存储器

然后组态ET200SP分布式IO站，并在该分布式IO上组态点对点通信模块，并将该模块的通信协议设置为“Modbus”，如下图4：

图4：选择通信协议

ET200SP分布式IO站点对点模块组态，至此硬件配置已完成。

（三）软件编写

S7-1500实现Modbus-RTU功能，需要调用以下指令，见下表3，其中“Modbus_Comm_Load”指令用于通信模块的组态，“Modbus_Master”指令和“Modbus_Slave”指令分别实现Modbus主站通信和Modbus从站通信“Modbus_Comm_Load”指令和“Modbus_Master”/“Modbus_Slave”指令是通过“Modbus_Comm_Load”指令的“MB_DB”参数来实现关联的。

表3.Modbus-RTU相关指令

在此，首先编写Modbus主站程序，添加一个新FB，将其命名为“ModbusMaster”，如下图5：

图5：添加Modbus-Master功能块

在该FB中以多重背景方式调用“Modbus_Comm_Load”指令，该指令在指令目录下“通信—〉通信处理器—〉Modbus（RTU）”下，如下图6：

图6：调用“Modbus_Comm_Load”

在该FB中以多重背景方式调用“Modbus_Master”指令，该指令在指令目录下“通信—〉通信处理器—〉Modbus（RTU）”下，如下图7：

图7：调用“Modbus_Master”指令

表4.Modbus_Comm_Load主要参数列表

首先要为“Modbus_Comm_Load”指令指定端口，即该指令是针对哪个点对点模块进行参数化的。在硬件配置中，每个硬件均有一个硬件标识符，该硬件标识符在硬件属性中可以查看到，如下图8：

图8：在硬件属性中查看模块硬件标识符

同样，该硬件标识符也可以在“PLC变量—〉显示所有变量—〉系统变量”下可以查看到，如下图9：

图9：PLC变量表中查看系统常量

所以可以通过如图10所示方法，通过拖拽的方式，将Modbus主站接口的硬件标识符拖至“Modbus_Comm_Load”指令的“Port”接口参数处，如下图10：

图10：为“Modbus_Comm_Load”指定端口

接下来，定义端口的工作模式，本示例中，点对点模块的工作模式为RS485，所以需要将“Modbus_Comm_Load”背景数据中静态变量的“MODE”参数赋值为4，赋值既可以通过“Move”指令来完成，也可以通过直接修改该静态变量的默认值来实现，本实例使用后一种方法，参见下图11：

图11：定义Modbus-RTU主站端口工作模式为RS485

接下来，通过对“Modbus_Comm_Load”指令的“MD_DB”参数赋值，将“Modbus_Comm_Load”指令与“Modbus_Master”指令进行关联，即将“Modbus_Master”指令的背景DB块中静态变量“MB_DB”赋值给“Modbus_Comm_Load”指令的“MD_DB”，可以通过拖拽的方式来实现，拖拽路径如下图12：

图12

对“Modbus_Comm_Load”指令的“MD_DB”参数赋值除以上操作外，对于“Modbus_Comm_Load”指令的“REQ”参数，本实例使用PLC的首个扫描位来完成。其它参数如波特率，奇偶校验等，请根据实际使用情况对这些参数进行赋值，因本实例波特率为9600bit/s，无奇偶校验，所以以上参数使用缺省设置即可。接下来，对指令“Modbus_Master”进行参数设置，该指令主要参数如下表5所示：

表5.Modbus_Master主要参数列表

表五

由于Modbus指令读取或写入的数据区必须为指针寻址，所以必须是有绝对地址的区域方可访问，而S7-1500创建的DB块缺省为优化的DB块，变量没有绝对地址，无法直接使用。本例中我们创建DB块，并在该DB块内创建一个名为“M_Data”的数组，类型为WORD，长度为100，即创建了100个字的存储空间。然后在该DB块点右键，在属性中将“优化的块访问”前的勾去掉，重新编译该DB块，该DB块就会生成，可以看到每个变量都有偏移地址了，如下图13：

图13：创建一个标准DB块

根据下表6所示的Modbus功能码，本实例需要Modbus主站读取Modbus从站保持寄存器从起始地址开始的10个字的内容到创建的“Master_Data”中，即Modbus功能码03的功能。

表6：Modbus功能码的选择

根据以上要求，则“Modbus_Master”指令应按如下赋值：

“REQ”：本实例使用PLC时钟信号来完成，即下图中的；

“MB_ADDR”：2//访问的从站地址；

“MODE”：0；//与“DATA_ADDR”参数一起决定Modbus功能码为03

“DATA_ADDR”:40001//Modbus地址

“DATA_LEN”：10//数据长度为10个字

“DATA_PTR”：该参数可以通过拖拽的方式，将创建的标准DB内的变量“M_Data”拖拽到“DATA_PTR”处，拖拽路径如下图14：

图14：为“Modbus_Master”指令进行参数赋值

接下来，编写Modbus_RTU从站程序，参照主站的程序，添加一个新FB2“Modbus-Slave”，在该FB中以多重背景方式调用“Modbus_Comm_Load”指令，同样为该指令选择ET200SP的硬件地址，其它通信参数如波特率、奇偶校验等与主站的“Modbus_Comm_Load”指令相同，如下图15：

图15：在从站FB中调用“Modbus_Comm_Load”指令

使用定义主站端口的工作模式相同的方法，将从站点对点模块的工作模式定义为RS485，所以需要将“Modbus_Comm_Load”背景数据中静态变量的“MODE”参数赋值为4，如下图16：

图16：定义Modbus-RTU从站端口工作模式为RS485

然后，以多重背景的方式调用从站指令“Modbus_Slave”指令，并设置Modbus从站地址为2，并为从站创建一个标准的DB块“SlaveData”，长度根据实际情况定，本例中在“SlaveData”中创建了一个长度为200字的数组，并将该变量以拖拽的形式（也可以通过指针P#的方式），将该变量填在“Modbus_Slave”的“MB_HOLD_REG”参数处，如下图17：

图17：调用“Modbus_Slave”指令

然后对“Modbus_Comm_Load”指令的“MD_DB”参数赋值，将“Modbus_Comm_Load”指令与“Modbus_Slave”指令进行关联，即将“Modbus_Slave”指令的背景DB块中静态变量“MB_DB”赋值给“Modbus_Comm_Load”指令的“MD_DB”，可以通过拖拽的方式来实现，拖拽路径如下图18：

图18

将“Modbus_Slave”指令和“Modbus_Comm_Load”指令关联在OB1中分别调用Modbus主站程序块和Modbus从站程序块，并为其分配全局DB块，如下图19：

图19

在OB1中分别调用主站程序和从站程序至此，程序编写基本结束，建立2个变量监视表，分别用来监视Modbus主站数据和Modbus从站数据，将该例程下载到PLC后，可以看到通信模块对应的收发LED指示灯在闪烁，表示端口正在发送/接收数据。将DB块“SlaveData”中的变量赋值，监视主站“MasterData”中的变量，可以看到主站已经读取到从站的数据，如下图20：

图20：使用变量监视表测试

主站侧已成功读取到从站数据Modbus其它功能码使用方法类似，请参照表6修改相应的变量即可，此处不再一一举例。也可以根据此例程，举一反三，编写Modbus-RTU轮询程序。