本實例我們介紹下西門子S7-200 SMART PLC如何通過Modbus-RTU協議讀取溫濕度傳感器的數值。實例使用的硬件如下：

1. S7-200 SMART CPU ST20；
2. 溫濕度傳感器(支持Modbus-RTU協議)；

 

本文包括如下幾個主題：

1、溫濕度傳感器外觀、接線及通信參數介紹

2、CPU ST20與溫濕度傳感器的接線；

3、CPU ST20的編程；

1、TH10S-B-H溫濕度傳感器外觀、接線及通信參數介紹

本例程使用的溫濕度傳感器能檢測的溫度范圍為：-40℃~120℃，濕度范圍為：0%~100% rh，其外觀如下圖所示：

 

該溫濕度傳感器有四條線，顏色分別是：紅、黑、黃、綠，各線的定義如下：

 

該溫濕度傳感器支持Modbus-RTU協議，相關通信參數如下：

1. 支持的波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps，默認為9600bps；
2. 通信設置：起始位1位，數據位8位，停止位1位，無校驗位；
3. 支持站地址范圍：1~247，默認為1；
4. 支持Modbus功能碼0x03讀取數據，數據格式如下表所示：

 

支持Modbus功能碼0x10或者0x06修改傳感器的站地址或者波特率，數據格式如下表所示：

 

①0=1200bps；1=2400bps；2=4800bps；3=9600bps；4=19200bps；

2、CPU ST20與溫濕度傳感器的接線

本例程使用CPU ST20本體集成的串口(編號：Port0)連接溫濕度傳感器。Port0針腳定義如下表所示：

需要說明的是，西門子RS485信號線定義與很多廠家不同：多數廠家定義RS485信號A線為正極，信號B線為負極；但是西門子定義A線為負極，信號B線為正極。

因此，在本例程中，溫濕度傳感器的黃線(RS485+)應該與CPU ST20本體串口Port0的3號引腳相連；同時，溫濕度傳感器的綠線(RS485-)應該與Port0的8號引腳相連；

3、CPU ST20的編程

使用S7-200 SMART的庫指令【Modbus RTU Master】中的MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG指令來與溫濕度傳感器進行Modbus-RTU通信。

MBUS_CTRL指令用來配置Modbus主站的通信參數，需要在每個掃描周期都調用。指令各參數含義如下：

• Mode：通信協議的類型；0=PPI協議；1=Modbus協議；
• Baud：波特率；
• Parity：校驗位，0=無校驗，1=奇校驗，2=偶校驗；
• Port：端口號，CPU本體串口編號為0，通信板編號為1；
• Timeout：超時的時間值，單位為毫秒；
• Done：指令是否完成；
• Error：指令執行的狀態值，0=沒有錯誤；

指令執行在線狀態如下圖所示：

 

MBUS_MSG指令用來與子站進行數據交換，其各參數含義如下：

• First：請求數據交換，需要上升沿信號；
• Slave：從站地址；
• RW：讀取或寫入數據，0=讀取，1=寫入；
• Addr：Modbus寄存器地址；
• Count：要讀取的數據長度；
• DataPtr：數據的存放地址；
• Done：指令是否執行完成，1=完成；
• Error：指令執行的狀態值，0=沒有錯誤；

指令執行在線狀態如下圖所示：

 

通過狀態圖表，可以監控到讀取的數值為293和639，分別表示溫度為29.3℃和63.9%rh的濕度，如下圖所示：

 

好了，這就是CPU ST20通過Modbus-RTU協議讀取溫濕度傳感器數值的例程。