本实例我们介绍下西门子S7-200 SMART PLC如何通过Modbus-RTU协议读取温湿度传感器的数值。实例使用的硬件如下：

1. S7-200 SMART CPU ST20；
2. 温湿度传感器(支持Modbus-RTU协议)；

 

本文包括如下几个主题：

1、温湿度传感器外观、接线及通信参数介绍

2、CPU ST20与温湿度传感器的接线；

3、CPU ST20的编程；

1、TH10S-B-H温湿度传感器外观、接线及通信参数介绍

本例程使用的温湿度传感器能检测的温度范围为：-40℃~120℃，湿度范围为：0%~100% rh，其外观如下图所示：

 

该温湿度传感器有四条线，颜色分别是：红、黑、黄、绿，各线的定义如下：

 

该温湿度传感器支持Modbus-RTU协议，相关通信参数如下：

1. 支持的波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps，默认为9600bps；
2. 通信设置：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验位；
3. 支持站地址范围：1~247，默认为1；
4. 支持Modbus功能码0x03读取数据，数据格式如下表所示：

 

支持Modbus功能码0x10或者0x06修改传感器的站地址或者波特率，数据格式如下表所示：

 

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

2、CPU ST20与温湿度传感器的接线

本例程使用CPU ST20本体集成的串口(编号：Port0)连接温湿度传感器。Port0针脚定义如下表所示：

需要说明的是，西门子RS485信号线定义与很多厂家不同：多数厂家定义RS485信号A线为正极，信号B线为负极；但是西门子定义A线为负极，信号B线为正极。

因此，在本例程中，温湿度传感器的黄线(RS485+)应该与CPU ST20本体串口Port0的3号引脚相连；同时，温湿度传感器的绿线(RS485-)应该与Port0的8号引脚相连；

3、CPU ST20的编程

使用S7-200 SMART的库指令【Modbus RTU Master】中的MBUS_CTRL指令和MBUS_MSG指令来与温湿度传感器进行Modbus-RTU通信。

MBUS_CTRL指令用来配置Modbus主站的通信参数，需要在每个扫描周期都调用。指令各参数含义如下：

• Mode：通信协议的类型；0=PPI协议；1=Modbus协议；
• Baud：波特率；
• Parity：校验位，0=无校验，1=奇校验，2=偶校验；
• Port：端口号，CPU本体串口编号为0，通信板编号为1；
• Timeout：超时的时间值，单位为毫秒；
• Done：指令是否完成；
• Error：指令执行的状态值，0=没有错误；

指令执行在线状态如下图所示：

 

MBUS_MSG指令用来与子站进行数据交换，其各参数含义如下：

• First：请求数据交换，需要上升沿信号；
• Slave：从站地址；
• RW：读取或写入数据，0=读取，1=写入；
• Addr：Modbus寄存器地址；
• Count：要读取的数据长度；
• DataPtr：数据的存放地址；
• Done：指令是否执行完成，1=完成；
• Error：指令执行的状态值，0=没有错误；

指令执行在线状态如下图所示：

 

通过状态图表，可以监控到读取的数值为293和639，分别表示温度为29.3℃和63.9%rh的湿度，如下图所示：

 

好了，这就是CPU ST20通过Modbus-RTU协议读取温湿度传感器数值的例程。