西门子温湿度传感器实例：S7-200 SMART通过Modbus-RTU读取温湿度传感器数据

发布时间：2024-11-24 05:11:44

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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西门子200SMART与噪音温湿度传感器通讯

在项目中，为检测泵房的噪音和温湿度，需要购买相应的传感器，经过了解对比，最终选择了建大仁科这个品牌，某宝上有厂家直销店铺，性价比高，外形美观大气，参数设置方便，下面有相应该产品图片。

PLC采用的是西门子200SMART系列，通过自带的DB9接口也就是端口0与噪音温湿度传感器相连接，针脚3接传感器的A,针脚8接传感器的B(题外话：注意西门子485接口所谓的A和B正好和国产设备的A和B是反的，也就是西门子的A对国产设备的B，B对应A，至少目前接触到是这样的，但是西门子PLC和ABB变频器的AB是对应的)。

Modbus-RTU 通讯在项目实践中，经常需要与现场多个设备，特别是变频器通讯时，变频器本身会产生谐波干扰通讯，会遇到和单个变频器通讯或与一个控制柜的几个变频器通讯时，通讯正常，但是一但再连接另一个变频器柜时，通讯卡顿或中断，按要求应该使用带屏蔽的双绞线，但现场多是普通的屏蔽线，不是双绞的，这样的线抗干扰较弱，还有布线中存在的问题有2种，1是强弱电混在一个桥架内，2是没有采用手拉手连接。综合以上问题，在安装配电柜时，增加了485集线器，常规的是一入四出或一入8出，价格也不贵，实现输入侧和输出侧，不同输出端口之间光电隔离，起到抗干扰的的作用，单个变频柜或较远的485设备，单独使用一个集线器上的端口，这样通讯起来非常的稳定，经过多个项目验证过。