西门子S7-200Modbus通信与变频器通信实例

西门子S7-200SMART与变频器MODBUS-RTU通信例程S7-200 SMART CPU 自带一个 RS485 端口（端口0），标准型CPU 额外支持 SB CM01 信号板（端口1），信号板可通过 STEP 7-Micro/WIN SMART 软件组态为 RS232 通信端口或 RS485 通信端口。

本例程是以CPU自带的端口0为MODBUS主站，变频器为从站的通信。

1，接线方式CPU自带的端口定义：我们只用3脚和8脚注意，西门子的A,B与变频器的定义是反的，所以西门子8脚A 要与变频器B-对应，西门子3脚 B与变频器A+对应。

接线图如下：2，在与变频器通讯前，最好是先用MODBUS调试助手先测试PLC与调试助手之间的通信。

通过测试我们可能发现，调试助手中一个寄存器的长度与一个VW对应。

变频器MODBUS寄存器地址是16进制的表达方式。

所以我们PLC程序中的地址也最好用16进制表表达，这样方便直观。

变频器如下：但我们的调试助手助手的寄存器地址是十进制的。

所以要转换一下。

以上面的40100为例，转换成16进制为9CA4.所以我们如果要用调试助手与变频器通信调试，要注意将变频器16进制地址转换成10进制的地址在调试助手中监控。

查看变频器参数地址表变频器中部分参数（只读）读取变频器输出频率：7203H。

PLC程序中也按16进制的表达方式，读取从站1中16#7023地二的值。

先用调试助手模拟测试7203H，测试如下我们监控发现报警，代码为4：请求参数错误（slave address,Modbus address,count,RW）。

报这个错误的原因是，寄存器地址超出SMART200的MODBUS寄存器地址范围。

SMART200的寄存器地址范围为40001到49999和 400001 至 465535。

注意这里指的是10进制地址。

对于上面变频器7203H也就是10进制的29187 地址29187超出PLC中40001到49999和 400001 至 465535允许范围了，怎么处理呢？对于没超出范围地地址，可以直接用，对于超出范围的地址，我们就要加上400000，所以以上寄存器地址在PLC中就要用429187 3，PLC与变频器连接通信特别注意：PLC与变频器通信时，超出范围的寄存器地址，要加400001才会对应正确4，具体参考程序：（本例程中除了变频器外，还有多个从站的轮询）。

S7-200SMART与变频器通信原来如此简单~在教学过程中发现很多朋友被变频器如何跟PLC通信所困扰，即使勉强与一种品牌通信上，换一个品牌又不知如何去通信。

为此我特意整理此文，希望对大家有帮助。

PLC与变频器之间最常用的通信协议为Modbus RTU,最常用的通信接口RS485接口,想要熟练的进行通信，首先要对Modbus RTU协议和RS485接口具有充分的了解。

Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。

Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。

通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如RS485）和其它设备之间可以通信。

ModBus协议有2种传输模式，ASCII模式和RTU模式，在同一个通信网络中必须使用相同的传输模式，除此之外还必须具有相同的波特率、数据位、校验位、停止位等参数。

波特率：每秒钟传输的bit位数量，表示传输速度快慢单位为bps 或bit/s。

波特率越大传输速度越快，抗干扰能力越差，距离也就越近。

数据位：传输数据格式为起始位+数据位+奇偶校验位+停止位，通常数据位位7或8位。

校验位：奇偶校验位是一种错误检测码，可设置为奇校验（Odd）、偶校验（Even）和无校验（None）。

如果传输过程中包括校验位在内的奇数个数据位发生改变，那么奇偶校验位将出错表示传输过程有错误发生。

停止位：通常数据帧最后有一个或两个（无校验位）停止位，用于表征一帧数据结束。

Modbus协议是一种单主多从协议，同一网络中只允许有一个主站，其余都只能作为从站。

只有主站才拥有主动话语权，从站只能被动的接收数据或对主站的请求做出应答。

两线制RS485接口：工作于半双工，所以编写通信程序时要轮番进行通信，即读和写操作要错开每次只能执行一条操作。

数据信号采用差分传输，使用一对双绞线，一根为正，一根为负。

下面就以西门子S7-200 SMART与英威腾变频器通信为例讲解一下通信的方法。

西门子S7-200SMART使用MODBUS方式控制台达变频器一、MODBUS通信概述MODBUS协议分为串行链路上MODBUS协议和基于TCP/IP协议的MODBUS 协议。

串行链路上MODBUS协议有MODBUS ASCAII（字符串）和MODBUS RTU两种200SMART所提供的MODBUS协议库能够支持MODBUS RTU 通信MODBUS RTU 是以16进制的数值进行发送MODBUS ASCAII是以ASCAII码的方式进行发送，一个数据采用RTU方式发送只需要一个字节，而用ASACII码发送需要两个字节，发送时间PLC与变频器串口通信有很多通信方式，但常用的、首选的就是MODBUS通信方式，在实际的工业控制中应用非常广泛；这一期我们向大家一起分享变频器如何与PLC通过MODBUS RTU的方式进行控制。

二、、MODBUS库指令详解库指令分两种，一个是主站库，一个是从站库主站是PLC作为MODBUS的主站主动去读取其他设备的数据；从站是PLC作为MODBUS的从站，其他设备来读取数据；本期我们分享的是PLC作主站，变频器做从站STEP7-MinWIN SMART软件自带MODBUS通信库指令初始化指令：控制指令：三、MODBUS RTU的通信格式（协议）通信协议有：站号、功能码、数据地址、数据内容、校验位、结束符组成校验：N=None无校验 E=Even偶校验 O=Odd奇校验判断数据位中为1的个数是奇数还是偶数（选择偶校验如16#03中如果为1 的个数是偶数时，校验位为1 ；如果为1 的个数是奇数时，校验位为0 。

选择奇校验时，为1的个数是偶数时，校验位为0 ；为1的个数是奇数时，校验位为1）功能码指定了对从站设备读操作还是写操作，同时也指定了MODBUS寄存器地址的类型，常用功能码有：四、PLC与变频器通信硬件的连接在变频器上面涉及通信的端子标记有A/B RS585+/RS485-或RJ11的网口；找到相关变频器的说明书查看通信端口的接线定义，以下是台达VFD-M系列的变频器通信口接线定义五、变频器通信参数的设置1、要实现变频器或仪表和PLC能正常通信，彼此的接口和协议需要一致，除此之外参数的设置也必须一致P00 设03（频率指令）P01 设03（运转指令）P88 设03 (通讯地址，0-254之间）P89 设02（波特率选择）P92 设04 （数据格式，200SMART不支持2个停止位，因此只能选04/05任意一个参数）P157 设01 （变频器默认的就是MODBUS模式）2、查看说明书的启停、频率给定、运行频率、电压电流等反馈参数的地址信息帧格式说明表示读2103 2104两个地址的数据放在17 70 和00 00的地址里通信协议的参数地址定义:运行命令地址2000H 频率命令地址2001H 输出频率地址2103H 输出电流地址22104H 输出电压地址2106H 变频器温度地址 210DH六、MODBUS通信程序的编写在程序的开始可以加一段初始化对所有的位进行复位启程智能关于我们：启程自动化培训中国领先的工业机器人培训服务提供商联系电话：138****9603培训项目：机器人、PLC系统集成、机器视觉特色服务：3000平米实训中心 +推荐就业+ 业界领先的课程体系地址：深圳市宝安区沙井汇聚107创智园。

【案例】S7-200SMARTMODBUS通信介绍与实例编程一. 西门子S7-200 SMART作为modbus从站1.检查Micro/WIN SMART Modbus RTU从站指令库（图1），库中应当包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE两个子程序。

2.编程时使用SM0.1调用子程序MBUS_INIT进行初始化，使用SM0.0调用MBUS_SLAVE，并指定相应参数。

关于参数的详细说明，可在子程序的局部变量表中找到；调用Modbus RTU通信指令库图中参数意义如下：a.模式选择：启动/停止Modbus，1=启动；0=停止b.从站地址：Modbus从站地址，取值1~247c.波特率：可选1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200d.奇偶校验：0=无校验；1=奇校验；2=偶校验e.端口：0=CPU中集成的 RS-485,1=可选信号板上的RS-485 或RS-232。

f.延时：附加字符间延时，缺省值为0g.最大I/Q位：参与通信的最大I/O点数，S7-200 SMART 的I/O 映像区为256/256(目前只能最多连接4个扩展模块，因此目前最多I/O点数为188/188)h.最大AI字数：参与通信的最大AI通道数，最多56个i.最大保持寄存器区：参与通信的V存储区字（VW）j.保持寄存器区起始地址：以&VBx指定（间接寻址方式）k.初始化完成标志：成功初始化后置1l.初始化错误代码m.Modbus执行：通信中时置1，无 Modbus 通信活动时为 0。

n.错误代码：0=无错误3.在CPU的V数据区中分配库指令数据区（Library Memory）Modbus Slave 指令库需要一个781个字节的全局V 存储区。

调用STEP 7 - Mciro/WIN SMART Instruction Library（指令库）需要分配库指令数据区（Library Memory）。

S7-200 SMART PLC与变频器的通信控制案例：使用 MODBUS 通信，实现 PLC 对变频器的启停，正反转，频率修改的控制。

并读取变频器的输出电压，输出电流，输出频率。

I/O分配：硬件接线：接线图所示：运行命令和频率给定命令都通过通信的方式发送给变频器，通过模拟量输出通道输出一个 10V 的电压信号接到电位器上，通过旋转电位器可以对 10V 的电压信号调整，使模拟量输入通道 1中能够得到 0 到 10V 的变化的电压信号，然后根据所得到的数字量对应成变频器的频率，通过通信的方式发到变频器中。

通讯线制作：然后是PLC和变频器通讯线的制作，PLC 端口上 3 号管脚接变频器上的 485+（2号脚），8 号管脚接变频器上的 485-（7号脚）。

变频器SCI通讯参数表：变频器参数设置如下：F00.10=2； SCI 通讯方式设置频率F00.11=2； SCI 通讯方式启停电机F17.00=1； 1-8-1 格式，偶校验， RTU， 1 位起始位， 8 位数据位， 1位校验位F17.01=4；波特率设置为 19200bpsF17.02=1；变频器地址为 01F17.03=150；变频器本机应答时间F17.04=0；变频器不检测通讯超时F17.05=0；变频器不检测通讯错误F17.09=01；通讯方式写功能参数存入 EEPROM变频器参数寄存器地址：控制命令及运行频率设定寄存器地址：控制命令代码：输出频率、输出电压、输出电流寄存器地址：举例，控制命名字的寄存器地址是0x3200，这是十六进制数，转换成十进制数是12800，因为保持寄存器的首地址的40001，所以12800+1=12801，而类型是4号类型，前缀加个4，所以addr地址应该是412801。

其他寄存器地址，以此类推。

PLC与海浦蒙特变频器通信程序编写：主程序运行控制子程序MODBUS通信程序。

西门子S7200与变频器MODBUS通讯实例详解西门子S7200PLC简介西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快，具有通讯功能和较高的生产力的特点。

一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。

来自西门子的S7- 200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。

Modbus通讯协议简介Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。

ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。

其系统结构既包括硬件、亦包括软件。

它可应用于各种数据采集和过程监控。

ModBus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。

网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。

采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。

1MODBUSRTU协议在S7-200中的应用原理1.1MODBUSRTU协议与S7-200相互关系简介S7-200CPU上的通讯口Port0可以支持MODBUSRTU协议，成为MODBUSRTU从站。

此功能是通过S7-200的自由口通讯模式实现，因此可以通过无线数据电台等慢速通讯设备传输。

想在S7-200CPU与其他支持MODBUSRTU的设备使用MODBUSRTU协议通讯，需要由有S7-200CPU做MODBUS主站。

S7-200CPU做主站必须由用户自己用自由口模式，按相关协议编程。

2从站指令的用法：S7-200控制系统应用中，MODBUSRTU从站指令库只支持CPU上的通讯0口(Port0)。

要实现MODBUSRTU通讯，需要Step7-Micro/WIN32V3.2以上版本的编程软件，而且须安装Step7-Micro/WIN32V3.2InstructionLibrary(指令库)。

S7-200实现Modbus通信范例(绝对精华)。

说明:使用下面的例程你可以在S7-200CPU之间设置一个简单的Modbus通讯。

这个例子是关于Modbus功能码6的(写从站保持寄存器），也可以作为其他所支持的功能码：1.2.3.4.5.15和16的基本参数设置步骤。

要求:要使用Modbus协议必须先在STEP 7 Micro/Win上安装指令库。

Modbus主站协议只支持STEP 7 Micro/Win V4.0 SP5及其以上版本。

1.硬件设置2.参数匹配3.指令库的存储地址4.保持寄存器值得传输1.硬件设置例程中的Modbus通讯是在两个S7-200 CPU的号通讯口间进行的(最好每个CPU都有两个通讯口)。

在主站侧也可以选择相应库文件"MBUS_CTRL_P1"和"MBUS_MSG_P1"通过1号通讯口通信。

通讯口1与Micro/WIN建立PG或PC连接，两个CPU的通讯口通过PPI电缆进行连接（电缆的针脚连接为2，3，7，8）。

图。

012.参数匹配对于MODBUS通讯,主站侧需要步伐库"MBUS_CTRL"和"MBUS_MSG",从站侧需要步伐库"MBUS_INIT" and "MBUS_SLAVE"。

在XXX中您需要为主站和从站新建一个项目，程序与参数设置见图.02.必须要保证主站与从站的“Baud”和"Parity"的参数设置要一致,并且程序块"MBUS_MSG"中的"Slave"地址要与程序块"MBUS_INIT"中的"Addr"所设置的一致(见图。

02)。

Micro/WIN“系统块”中设置的通讯口的波特率与MODBUS协议无关("Mode"="1")。

西门子S7-200通过自由口需要控制英威腾变频器的正负转停止和故障复位，运行频率控制以及分二次读取运行速度等12条变频器信息。

程序略微变动适应所有Modbus RTU需要控制。

下面是程序，可以直接导入程序后写入PLC试验ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=BEGINNetwork 1// 主程序，初始化并查执各变频器指令// 一．功能介绍// 该程序专为英威腾CHF系列变频器编写。

英威腾CHF系列变频器内置国际标准的MODBUS 通信协议。

程序运行时，变频器作为MODBUS协议从站接收来自CPU224 PLC的通信指令，实现起停、频率给定、监控等功能。

// CHF系列矢量变频器在与CPU224通信前须做好以下准备工作：// 1．确认己安装好CHF系列变频器的通讯卡，并将卡上的端口跳线置于RS485端；// 2．用一根带9针阳性插头的串口通信电缆连接在CPU224 PLC的自由通信口端，电缆另一端的第5、3、8线分别接在CHF变频器RS485通讯卡的GND、485+、485一端子上，其余线屏蔽不用；// 3．预先设置变频器以下参数：// PC.00＝1 //变频器通讯地址为1// PC.01＝3 //通讯波特率9．6K// PC.02＝1 //通讯数据偶校验8位数据位1位停止位// P0.03＝2 //变频器的运行指令采用通讯方式// P3.01＝7 //变频器的A频率设定采用通讯方式（注意P3.04/P3.05对P3.01通讯频率的影响）// 二．程式结构说明// 该程序由1个主程序3个子程序及2个中断程序组成。

子程序里包含了变频器的起停、复位、查询功能指令，由主程序调用。

中断程序为发送及接收指令提供中断支持。

// main //主程式，初始化并查执各变频器指令// sbr0 //CRC校验子程序// sbr1 //通讯端口初始化子程序// sbr2 //发送变频器写入06/读取03指令，共8个字节// intO //接收完成中断程序// int1 //发送完成中断程序LD SM0.1CALL SBR1 //调用初始化子程序，使能PORT0自由口模式Network 2// 接收完成后延时10mS M4.4接通，运行下一次发送数据LDN M4.0AN M4.1TON T35, 1 // 通讯完成后延时10mS M4.4＝1，允许下一次通讯，A T35= M4.4 //主要是为了Modbus RTU二次通讯中间3.5字符间隔时间Network 3// 如果发送或接收超时，延时0.2秒复位M4.0/M4.1，这里暂时设置5秒是为了方便调试LD M4.0O M4.1TON T199, 50A T199R M4.0, 2 //发送或接收超过0.2秒没有完成，复位发送/接收Network 4 // 调用Modbus06写入指令，通讯成功,这里暂时不用,可以作打手频率设定,不知道是否支持广播写入,广播写入主要是变频器故障复位和三个打手频率设定.给棉变频器如果需要用PID控制没有必要用PLC的PID// 当VW110≠VW300时把VW110写入变频器，VW110范围（+10000～-10000）÷10000×50Hz // 地址为变频器地址；字节为发送的字节数量＝8个字节；指令＝03为读取指令，06为写入指令；数据地址＝2000H为英威腾变频器设置频率的地址；数据内容为写入2000H的内容，范围+10000～0～-10000// 运行命令权限最高，如果运行命令没有完成，程序将会一直执行下去，直到运行命令完成LDN M8.1 //没有发送运行命令，当运行命令发送过程中不能够发送频率写通讯AW<> VW300, VW110 //发送的数据VW110与通讯完成返回的数据不等A M4.4 //允许发送S M8.0, 1 //发送为写运行速度命令，为了接收信息时保存到VW300用CALL SBR3, 1, 8, 6, 16#2000, VW110 //把VW110数据写入到变频器地址1的2000H寄存器Network 5// 控制变频器正负转停止和故障复位同时有几个输入时执行最后的指令LD SM0.0LPSA I5.1 //运行命令MOVW 1, VW304LRDA I5.3 //反转命令MOVW 2, VW304LRDA I5.2 //停车命令MOVW 5, VW304LPPA I5.4 //故障复位命令MOVW 7, VW304Network 6 // 设定英威腾变频器1000H通信控制命令，来控制变频器正负转和停止等操作命令// 控制变频器运转英威腾变频器地址1000H 01正转运行02反转运行03正转点动04反转点动05停车06自由停车07故障复位08点动停车LDW<> VW304, VW302 //运行命令VW304与接收的返回信息比较，不相等将一直发送下去A M4.4S M8.1, 1 //为了把返回信息的保存到VW302寄存器CALL SBR3, 1, 8, 6, 16#1000, VW304 //把命令内容VW304写入到英威腾变频器的1000H地址Network 7 // 调用Modbus读取，不要读取范围以外的内容，不然会报错误// 读取变频器状态3000H 运行速度3001H 设定速度3002H 母线电压3003H 输出电压3004H 输出电流3005H 运转速度// 当有其他重要的读写命令时该通讯暂停// 分2次读取英威腾变频器3000H～3005H 3008H～3013H信息，本来英威腾变频器说明书说可以连续读取16条信息，不过我读取16条信息返回数据没有CRC校验内容，不知为何，本来是试验程序，有时需要连续读取多条信息，就试验读取2次12条信息LDN M8.0AN M8.1 //程序没有发送写频率和运行命令时才能够读取变频器数据A M4.4LPS //调用查询变频器INCB VB270 //启动T37延时断开计时器A V270.0S M8.2, 1MOVW 16#3000, VW272 //读取3000H开头的连续6条信息LRDAN V270.0S M8.3, 1MOVW 16#3008, VW272 //读取3008H开头的连续6条信息LPPCALL SBR3, 1, 8, 16#03, VW272, 6END_ORGANIZATION_BLOCKSUBROUTINE_BLOCK 初始化:SBR1TITLE=通讯端口初始化子程序// 该程序在PLC的第一个扫描周期运行，主要是设置CPU224自由端口的通信格式、数据接收格式及复位各寄存区(参见西门子S7-200编程手册)。

s7-200-与v20变频器-modbus 通信详细教程首先恢复出厂设置然后设置电机参数恢复出厂设置方法恢复之后就开始写入电机参数P0100[0] = 0P0304[0] = 400P0305[0] = 1.88P0307[0] = 0.75KWP0308[0] = 0.8P0310[0] = 50P0311[0] = 1395P1900[0] = 2此时出现一个感叹号目前变频器有报警信息然后按M键进入电机快速调试的下一步选择cn011出现P1080然后继续执行P1080[0] = 0.00P1082[0] = 50P1120[0] = 10sP1121[0] = 10S然后长按M键但是还是需要电机数据识别按下启动键后变频器开始数据识别等待一会后在显示菜单下长按m键绿灯开始闪烁在显示菜单下按m键进入参数列表键P0010[0]改成1接下来开始modbus设置P2014 设置为0 如设置100 会造成F72报错所以报F72错误设置P2014 的值为0即可这是连接方式红色连P+绿色连接N-然后L1 L2 L3接三相电输入UVW 接电机之后编写程序这是控制字确定后即可下载验证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 ：故障确认将这个值写入40100 vb10中即可VW10 控制字地址速度给定vw20读取状态vb30Vw32 实际值写入上坡时间vw50Modbus错误代码：Done 完成位：读写功能完成位Error 错误代码：只有在Done 位为1时，错误代码才有效代码描述0 无错误1 响应校验错误2 未用3 接收超时（从站无响应）4 请求参数错误（slave address, modbus address, count ,R/W）5 Modbus /自由口未使能6 Modbus 正在忙于其他请求7 响应错误（响应不是请求的操作）8 响应CRC校验和错误101 从站不支持请求的功能102 从站不支持数据地址103 从站不支持此种数据类型104 从站设备故障105 从站接收了信息，但是响应被延迟106 从站忙，拒绝了该信息107 从站拒绝了信息108 从站存储区奇偶错误然后写入启动准备控制字速度给定斜坡上升时间。

西门子S7-200SMART和变频器的MODBUS无线通讯实例测试本案例详细介绍了通过PLC的MODBUS RTU命令远程控制变频器的编程方法，借助DTD434M西门子等欧美系PLC专用无线通讯终端，非常方便地实现了PLC与变频器的远距离无线操控，解决了工业现场布线不便，移动设备无法拉线以及滑束线磨损断线的难题这里我们选用西门子PLC型号为S7-200 Smart和台达的变频器为例，并结合西安达泰的DTD434M系列无线通讯终端来说明PLC与变频器之间的无线通讯过程。

其他变频器和S7-200Smart的无线MODBUS通讯都是一样的，最大的区别就是通讯代码是各厂家自行定义的，查说明书就行。

我们的硬件测试环境如下 ▼系统硬件件接线表如下▼变频器通讯格式选择如下▼首先我们打开STEP7编程软件，在库里面找到我们要用到的MODBUS协议库文件如下图所示▼1初始化Modbus 主站通信EN：使能：必须保证每一扫描周期都被使能（使用SM0.0)Mode：模式：常为1，使能 Modbus 协议功能；为0 时恢复为系统 PPI 协议Baud：波特率：设为9600，要与从站波特率对应。

Parity ：校验：校验方式选择 0＝无校验，1=奇校验，2=偶校验。

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。

可以用该位启动 MBUS_MSG 读写操作。

Error：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＝模式选择非法。

详细程序如下图▼2读写从站保持寄存器的数据EN；使能：同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能。

First：读写请求位：每一个新的读写请求必须使用脉冲触发。