第一部分：S7-1200 Modbus RTU通信

（一）概述

Modbus具有两种串行传输模式：分别为ASCII和RTU。Modbus是一种单主站的主从通信模式，Modbus网络上只能有一个主站存在，主站在Modbus网络上没有地址，每个从站必须有唯一的地址，从站的地址范围为0 - 247，其中0为广播地址，从站的实际地址范围为1-247。Modbus RTU通信以主从的方式进行数据传输，在传输的过程中Modbus RTU主站是主动方，即主站发送数据请求报文到从站，Modbus RTU从站返回响应报文。S7-1200以下模块支持 Modbus RTU通信：

通信模块/通信板	订货号
CM1241 RS232	6ES7241-1AH32-0XB0
CM1241 RS422/485	6ES7241-1CH32-0XB0
CB 1241 RS485	6ES7241-1CH30-1XB0

注意：（1）使用通信模块CM 1241 RS232作为Modbus RTU主站时，只能与一个从站通讯。
（2）使用通信模块CM 1241 RS485作为Modbus RTU主站时，则允许建立Zui多与 32 个从站的通讯。（3）使用通信板CB 1241 RS485时，CPU 固件必须为 V2.0 或更高版本，且使用软件必须为STEP 7 Basic V11 或STEP 7 Professional V11 以上更高版本。

（二）Modbus RTU指令版本与限制

随着博途软件和 S7-1200 CPU 固件的不断更新，S7-1200 Modbus RTU 指令也出现了不同的版本。用户需要根据使用的软件和硬件，正确选择使用符合要求的 S7-1200 Modbus RTU 指令来实现 Modbus RTU 通信，其软件和硬件要求和指令版本说明如下。

（1）博途中的 S7-1200 Modbus RTU 指令

博途中提供了2个版本的 Modbus RTU指令。如下图 1 所示：

早期版本的 Modbus RTU 指令（图1. 中 MODBUS (V2.2)）仅可通过 CM1241 通信模块或 CB1241 通信板进行 Modbus RTU 通信。新版本的 Modbus RTU 指令（图1. 中 MODBUS(RTU) V3.0）扩展了 Modbus RTU 的功能，该指令除了支持 CM1241 通信模块、CB1241 通信板，还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的 PTP 通信模块实现 Modbus RTU 通信。

（2）新版本 Modbus RTU 指令的使用限制条件
新版本 Modbus RTU 指令通过CM1241通信模块或CB1241通信板进行Modbus RTU通信时，需要满足如下条件：
a. S7-1200 CPU 的固件版本不能低于V4.1
b. CM1241通信模块 V2.1 以上或 CB1241

图1. 两个版本 Modbus RTU 指令

（三）常见问题

（1）S7-1200 是否支持 Modbus ASCII 通信模式？西门子不提供支持上述通信模式的的现成指令，需要用户自己用自由口模式编程。（2）Modbus RTU指令V1和V2两个版本有什么区别？Modbus RTU指令版本 V2 将参数 “REQ” 和 “DONE” 添加到“MB_COMM_LOAD”指令。而且，“MB_MASTER”和“MB_SLAVE ”指令的“MB_ADDR ”参数现在允许一个 UInt 值以进行扩展寻址。

（3）同一CPU程序中是否可以同时使用V1和V2两个不同版本的Modbus RTU指令？不能在同一CPU 程序中同时使用V1（V1.x）和V2（V2.y）指令版本。用户程序的 Modbus 指令必须具有相同的主版本号；主版本组内的各个指令可具有不同的次版本号。（4）S7-1200 通信模块CM1241是否可作为Modbus RTU主站或作为Modbus RTU从站？对S7-1200 通信模块CM1241组态并编程调用“MB_COMM_LOAD”指令，可将其设置为Modbus RTU通信模式。通过编程调用“MB_MASTER”指令，S7-1200 通信模块CM1241可作为Modbus RTU主站，或调用“MB_SLAVE”指令，S7-1200 通信模块CM1241可作为Modbus RTU从站。注意：无论S7-1200 通信模块CM1241作为Modbus RTU主站还是从站，都需要调用“MB_COMM_LOAD”指令进行编程。（5）S7-1200 CM1241/CB1241 Modbus RTU 通信是否支持两位停止位？支持。注意：S7-1200 CM1241/CB1241属性里可以设置停止位， 但是该模块用于 Modbus 通信时，此设置的停止位无效， 需要在 Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位数值为 2。如下图 2-3所示：

图2. CM1241 配置停止位参数

Modbus_Commload 指令的背景 DB 里 Static 修改 STOP_BITS停止位数值为 2（默认值=1）

图3. 修改 Modbus RTU 通信停止位

第二部分：V3版指令功能

（一）Modbus RTU指令概述

博途V13 SP1版本软件中提供了2个版本的Modbus RTU指令：

图1. 两个版本Modbus RTU指令

（1）早期版本的Modbus RTU指令（图1. 中 MODBUS (V2.2)）仅可通过CM1241通信模块或CB1241通信板进行Modbus RTU通信。
（2）新版本的 Modbus RTU指令（图1. 中 MODBUS(RTU) V3.0）扩展了Modbus RTU的功能，该指令除了支持CM1241通信模块、CB1241通信板，还支持 PROFINET 或 PROFIBUS 分布式 I/O 机架上的PTP通信模块实现Modbus RTU通信。（3）新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模块如下图2所示：

图2. 新版本 Modbus RTU指令所支持的PTP模块

（二）Modbus RTU指令实例环境介绍

新版本Modbus RTU指令中包含Modbus RTU 主站指令和从站指令。本文以 CPU1217C+CM1241 RS422/485+ET200SP CM PTP 模块为例，介绍新版本 Modbus RTU 指令主从通信的编程步骤。其中CPU 机架CM1241 RS422/485作为Modbus RTU从站，分布式机架ET200SP 中 CMPTP 模块作为Modbus RTU主站。

1、网络结构图如下：

图3. Modubus RTU 网络通信结构图

2、本项目中使用到的硬件和软件如下:

（1）硬件：
① CPU1217C (订货号：6ES7 217-1AG40-0XB0)，固件版本V4.1.3
② CM1241 RS422/485模块 (订货号：6ES7 241-1CH32-0XB0)，固件版本V2.1
③ 24V 电源PS307（订货号：6ES7307-1KA02-0AA0）
④ ET200 SP IM155-6PN HF（订货号：6ES7155-6AU00-0CN0）
⑤ CM PTP模块（订货号：6ES7137-6AA00-0BA0）

（2）软件：
① 博途SP1 UP 9

（三）实例之设备组态1、组态CM1241 RS422/485模块

（1）打开设备视图，添加S7-1200CPU，并在硬件目录里找到“通信模块”→“点到点”→“CM1241(RS422/485)”，拖拽此模块至CPU左侧即可，如下图4所示：

图4. 添加 CM 1241 RS422/485模块

注意：固件版本>=V2.1 的CM 1241 RS422/485模块，才支持新版本Modbus RTU指令。

（2）接下来，在“设备视图”中用鼠标选中CM1241(RS422/485)模块，在“属性”→“端口组态”中配置此模块硬件接口参数，本例以传输率=9.6Kbps，奇偶校验=无奇偶校验，数据位=8位字符，停止位=1为例。如CM 1241 端口组态设置如下图5所示：

图5. CM1241 RS422/485 模块端口组态

（3）Zui后在“硬件标识符”里确认一下硬件标识符为269（该参数在程序编程中会被使用），如下图6所示：

图6 硬件标识符

（4）另外，S7-1200 还提供了系统和时钟存储器功能，为了便于后续指令，建议使能该功能。在CPU “属性”→“常规”→“系统和时钟存储器”使能系统和时钟存储器功能，如图7所示。

图7. 系统和时钟存储器功能

2、组态ET200 SP CM PtP 模块（1）插入一个ET200SP分布式站点，打开网络视图并拖入一个ET200SP站点，并将其分配给相应的IO 控制器（本例CPU1217C 为 IO 控制器），如图8所示：

图8. 插入ET200SP站点

（2）组态ET200SP 站点，在ET200SP的"设备视图"环境下，为ET200SP 站点添加信号、通信模块和服务器模块，在本例中只添加了CM PTP模块和服务器模块。在ET200SP"设备视图"中用鼠标选中CM PTP，在“属性”→“常规”→“接口”→“操作模式”中配置此模块硬件接口参数，本例设定“指定工作模式"："半双工（RS485）2线制操作"；"接收线路的初始状态"："无"。如下图9所示：

图9. CM PTP 操作模式

注意：ET200SP站点中，服务器模块是必须组态的。服务器模块随接口模块一起采购，无需单独购买。ET200SP接口模块需要为其分配IP地址和Device Name， 有关ET200 SP 分布式IO 组态详细步骤，请参考《ET200 SP 使用快速入门》，本例不再描述Profinet IO通信的相关设置与步骤。《ET200 SP 使用快速入门》下载链接：

https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/78304711

（3）接下来，在“属性”→“常规”→“接口”→“端口组态”中配置此模块端口组态参数，本例设定"协议"："Freeport/Modbus"；"端口参数"设置：传输率=9.6Kbps，奇偶校验=无奇偶校验，数据位=8位字符，停止位=1为例。端口组态设置如下图10所示：

图10. CM PTP 端口组态

（4）Zui后需要在“硬件标识符”里确认一下CM PTP 模块硬件标识符，该参数在程序编程中会被使用。