ModbusRTU的协议在PLC中实现的实现过程

Modbus RTU是一种串行通信协议，常用于工业领域中的控制器和其它自动化设备之间的通信。下面是Modbus RTU在西门子S7-200Smart中的实现过程：

1. 硬件连接：首先确保PLC的串行通信端口（通常是RS-232或RS-485）与其它设备的串行端口相连接。对于RS-485，需要确保通信线路的A和B两线分别连接到所有设备的相应端口。

如果使用CPU模块中自带的通讯端口（仅支持RS485），需要修改PLC的地址和波特率。

扩展通讯端口除RS485外，还可选择RS232，也需要设置地址和波特率

2. 参数设置：在PLC的编程软件中，需要设置串行通信参数，包括波特率、数据位、停止位、校验方式（通常是偶校验或无校验）等，确保这些参数与连接到PLC的所有设备相匹配。

在PLC中使用MBUS_CTRL 指令。“模式”(Mode) 输入的值用于选择通信协议，使用Modbus时置为1。“奇偶校验”(Parity) 设置为与 Modbus 从站设备的奇偶校验相匹配。“端口”(Port)设置物理通信端口，0 表示 CPU 中集成的 RS-485，1 表示扩展信号板上的 RS-485 或 RS-232）。“超时”(Timeout) 设为等待从站做出响应的毫秒数设置范围 1 ~ 32767 ms 。当指令开始执行完成时，“完成”(Done) 输出TRUE。“错误”(Error) 输出指令执行的结果。

3. 协议配置：在PLC的编程环境中，需要配置Modbus RTU协议。这通常涉及到指定设备地址、功能码、数据地址和寄存器数量等。根据Modbus RTU协议，每个设备都有一个唯一的地址，用于识别不同的设备。

“从站”(Slave) 是 Modbus 从站设备的地址，允许范围为 0 至 247。

RW 指示是读取还是写入该消息，0表示读取， 1表示写入。离散量输出（线圈）和保持寄存器支持读请求和写请求。离散量输入（触点）和输入寄存器仅支持读请求。

地址 (Addr) 是起始 Modbus 地址。S7?200 SMART 支持以下地址范围：

00001 ~ 09999——离散量输出（线圈）

10001 ~ 19999——离散量输入（触点）

30001 ~ 39999——输入寄存器

40001 ~ 49999 和 400001 ~ 465535——保持寄存器

地址的最高位表示地址类型，其他位表示实际地址，另外需要注意，PLC地址使用1开始，实际对应Modbus地址0。

“计数”(Count) 用于分配要在该请求中读取或写入的数据元素数。对于位数据类型，“Count”是位数，对于字数据类型，则表示字数。在通信过程中需要注意从站的数据类型，计数表示Byte个数，有些控制器的输入寄存器或保持寄存器的数据类型为Word，因此，在通信时Count仅能使用偶数。指令最多读取或写入 120 个字或 1920 个位。

DataPtr 是间接地址指针，指向 CPU 中与读/写请求相关的数据的 V 存储器。对于读请求，将 DataPtr 设置为用于存储从 Modbus 从站读取的数据的第一个 CPU 存储单元。对于写请求，将 DataPtr 设置为要发送到 Modbus 从站的数据的第一个 CPU 存储单元。

4. 编程：在PLC的程序中，需要编写用于发送和接收Modbus RTU消息的代码。在整个PLC程序中，同一时刻，仅允许运行一个MBUS_MSG，当存在多个从站或多种通讯报文时，需要采用时序轮询的方式，依次执行。

5. 数据映射：在执行完MBUS_MSG指令后，需要及时将Modbus寄存器映射到PLC的数据存储区转存到其他区域，避免再次执行时覆盖数据。例如，可以将Modbus输入寄存器映射到PLC的输入映像表，将Modbus保持寄存器映射到PLC的数据块或内存地址。

6. 错误处理：在PLC的程序中，需要实现错误处理机制。这包括检测Modbus RTU通信错误，如校验错误、响应超时等，并采取适当的措施，如重发请求或发出警报。

7. 测试：在完成编程和配置后，应进行测试，以确保PLC能够正确地与其它Modbus RTU设备通信。当然，也可以使用Modbus RTU模拟工具来模拟从设备，以测试PLC的通信功能，如Mobus Slave，ModSim等工具。

总的来说，实现Modbus RTU在PLC中的通信，除了需要综合考虑硬件连接、参数设置、协议配置、编程、数据映射和错误处理等多个方面因素外，还需要充分了解从站的工作状态，准备合适的调试工具，以及对协议标准的理解程度等因素。