湿度传感器程序实例：S7-200 SMART通过Modbus-RTU读取温湿度传感器数据

发布时间：2024-11-24 06:11:09

实例：S7-200 SMART通过Modbus-RTU读取温湿度传感器数据

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：

S7-200 SMART CPU ST20；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、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：

支持的波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps，默认为9600bps；通信设置：起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验位；支持站地址范围：1~247，默认为1；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。我的新书《西门子S7-200 SMART PLC应用技术——编程、通信、装调、案例》有更多通信的内容介绍，点击下面的链接查看关于该书的介绍。

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玩转Arduino手机编程——打造最简单实用的家用温湿度计

随着科技的发展和人们生活水平的提高，温湿度成为人们普遍关注的问题之一。据研究表明，室内最适合温度应保持在室温达 18℃ 时，相对湿度应保持在30—40%，室温达 25℃ 时，相对湿度应保持在 40—50% 为最宜。家庭有宝宝的家庭，一般情况下，室内温度以20℃左右为宜，湿度宜保持在50%～60%。可根据小儿怕冷、怕热的特点适当调节。

今天我们就借助DHT11最常见的温湿度传感器，用蜗牛控制器做一个最简单实用的家用温湿计。

一、所需器件

蜗牛控制器DHT11传感器

二、DHT11温湿度传感器介绍

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器，内部包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，其湿度精度为±5%RH，温度精度为±2℃，湿度量程为5~95%RH，温度量程为-20~+60℃。