西门子6SL3040-0PA01-0AA0
6SL3040-0PA01-0AA0控制单元适配器 CUA32 针对功率模块 PM340 带增量编码器 HTL/TTL 接口
S7-200与V20的MODBUS RTU通讯
1、本例程的系统配置：
（1）安装Step7 Micro/Win software和Modbus协议库，西门子在Micro/WIN V4.0 SP5
中正式推出Modbus RTU主站协议库。
（2）PC/PPI电缆、S7-200、电源模块、通信电缆。
（3）V20驱动装置和一台PC机。
2、在使用MicroWin software 创建项目之前，确认Modbus Master 库文件已经安装：
3、创建一个例程：
3.1 设置通讯接口
本例程使用PC/PPI电缆。
3.2 建立PC和PLC之间的连接
“双击刷新”搜索到PLC后，点击”确认”。
3.3 用电缆将S7-200 Port 1端口与V20的RS485接口相连（注意端口连接规则：V20的
P+对3、N-对8），如下图所示：
3.4 变频器参数设置：
V20 可以通过选择连接宏Cn011实现Modbus RTU控制，也可以通过直接更改变频器参数的方法来实现。参数设置如下表所示：
| 参数 | 描述 | Cn011默认值 | 实际设置 | 备注 |
| P0700[0] | 选择命令源 | 5 | 5 | RS485为命令源 |
| P1000[0] | 选择频率 | 5 | 5 | RS485为速度设定值 |
| P2023[0] | RS485协议选择 | 2 | 2 | MODBUS RTU协议 |
| P2010[0] | USS/MODBUS波特率 | 6 | 6 | 波特率为9600bps |
| P2021[0] | MODBUS地址 | 1 | 3 | V20的MODBUS 地址 |
| P2022[0] | MODBUS应答超时 | 1000 | 2000 | 向主站发回应答的时间 |
| P2014[0] | USS/MODBUS报文间断时间 | 100 | 0 | 接收数据时间 |
3.5 V20常用寄存器说明
| 寄存器编号 | 描述 | 访问类型 | 定标系数 | 读取 | 写入 | |
| 控制数据 | 40100 | 控制字 | R/W | 1 | PZD1 | PZD1 |
| 40101 | 主设定值 | R/W | 1 | PZD2 | PZD2 | |
| 状态数据 | 40110 | 状态字 | R | 1 | PZD1 | |
| 40111 | 速度实际值 | R | 1 | PZD2 | ||
| P1120 | 40322 | 斜坡上升时间 | R/W | 100 | P1120 | P1120 |
| P1121 | 40323 | 斜坡下降时间 | R/W | 100 | P1121 | P1121 |
更多的V20寄存器信息，请访问下面链接：
67267484
3.6 库存储区分配：在编译程序之前，选择 “程序块” ->“ 库” 右键，选择“库存储区”。在点击 “建议地址” 选择V存储区的地址后点击 “OK”退出。
3.6 初始化Modbus Master端口：
EN 使能： 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 。
Baud 波特率： 支持的通讯波特率为4800，9600，19200 。
Parity 校验： 校验方式选择 （V20采用偶校验）
0＝无校验
1＝奇较验
2＝偶较验
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。
Error：初始化错误代码。
3.7 调用 Modbus RTU 主站读写功能块MBUS_MSG，发送一个Modbus 请求：
3.7.1 写入控制字1和速度实际值：
EN 使能： 同一时刻只能有一个读写功能（即 MBUS_MSG）使能 。
注意：V20对于写指令同一时刻只运行对一个保持寄存器操作；读指令同一时刻允许操作125 个保持寄存器。
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 。
RW 请求方式： 0 ＝ 读， 1 ＝ 写 。
Count 数据个数 通讯的数据个数（位或字的个数） 。
注意： Modbus主站可读/写的数据量为120个字（是指每一个 MBUS_MSG 指令）。
DataPtr 数据指针： 1. 如果是读指令，读回的数据放到这个数据区中 ；
2. 如果是写指令，要写出的数据放到这个数据区中 。
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 ：正转启动西门子6SL3040-0PA01-0AA00C7F ：反转启动
04FE ：故障确认
3.7.2 读取状态字1和速度实际值：
3.7.3 读取斜坡上升时间P1120：
3.7.4 写入斜坡下降时间P1121：
3.8 通过状态表控制和读取变频器的状态：
对于斜坡上升时间P1120，从寄存器列表中可以看到40322的寄存器的定标系数是100，读取过来的值为：VW1310=1000，所以参数P1120=1000/100=10。
4 Modbus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 |
关键词
插头与终端电阻在Profibus通讯中有着非常重要的作用，它们使用起来非常简单，没有很多复杂的设置；但是正是由于使用简单，使得很多工程师在使用当中忽略了一些细节，导致很多通讯问题。
1 Profibus插头的结构与简单用法
图1Profibus插头结构
这是常见的Profibus插头，如果我们有A、B两个站点要做Profibus通讯，应该如何连接插头呢？因为总线上只有两个站，显然终端电阻都要打到ON位置。那么插头上的接线是否要一进一出呢。
图2 两个DP站点的连接
正确的做法是两个插头都连接进线端。因为终端电阻与插头的出线端是2选1的。终端电阻打ON，进线端连接终端电阻，断开与出线端的连接；终端电阻打OFF，进线端断开与终端电阻的连接，连接出线端。
2常见的Profibus总线连接
图3 主站在总线一端点
图3所示的是一般的Profibus总线连接方法，主站位于总线的一端，终端电阻打ON。
然后依次连接后面的站点，中间的站点终端电阻打OFF，面的站点终端电阻打ON。
图4 主站在总线中间
有时候由于现场设备分布的原因，主站也可以安装在Profibus总线的中间，具体做法如图4所示。
终端电阻打ON的设备不能断电，如图5所示Profibus插头上除了220欧的终端电阻以外还有两个390欧的偏置电阻，并且偏置电阻上必须连接电源。
图5 终端电阻和偏置电阻
如果终端设备需要经常断电维护，或者终端设备只有接线端子而没有9针D型插座，就需要使用有源终端模块作为Profibus总线的终端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。
图6 Profibus有源终端模块
如果Profibus电缆不够长，需要把两根电缆接起来，不能简单的把两根铜芯拧起来，因为这样会破坏电缆的特征阻抗，可能会导致通讯问题。使用图7中的接头来连接两根需要接起来的电缆。
图7 Profibus连接接头
3 RS485中继器的终端电阻使用方法
Profibus通讯电缆的长度取决于通讯的波特率，如果电缆超过了所能通讯的长度，就需要使用RS485中继器来延长通讯距离。
表1 总线长度与传输速率的关系
| 传输速率（kbit/s） | 9.6-187.5 | 500 | 1500 | 3000-12000 |
| 总线长度（m） | 1000 | 400 | 200 | 100 |
中继器上有接线端子，Profibus电缆可直接连接到端子上。另外中继器上也配有终端电阻。其用法与电缆插头相同。
图8 1网段只有进线，2网段有进线出线
图9 1网段只有进线，2网段只有进线
图10 1网段有进线出线，2网段有进线出线
4 OLM上插头终端电阻使用方法
如果现场设备通讯距离较远，或者现场电磁干扰严重，可以使用OLM把电信号转化成光信号，使用光缆来传输信号。OLM上有RS485电气接口，需要使用Profibus插头来连接电缆。并且OLM电气接口不论连接主站还是从站，接法都一样。
图11 1网段只有进线，2网段只有进线
图12 1网段有进线出线，2网段只有进线
图13 1网段有进线出线，2网段有进线出线
对于只有一个RS485接口的OLM，可认为只有1网段，接法相同。
5 DP/DP coupler上插头终端电阻使用方法
两个DP主站可以使用DP/DP coupler来传输数据。DP/DP coupler上有两个RS485接口，连接方法与OLM相同。
图14 1网段只有进线，2网段只有进线
图15 1网段只有进线，2网段有进线出线
图16 1网段有进线出线，2网段有进线出线
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