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西门子S7-1200 Modbus TCP通信指令块 MB_CLIENT即Modbus TCP客户端主站指令块实例下载
Modbus TCP客户端主站指令块编程实例下载地址:
详细操作说明PDF文档下载地址(回复本帖可见):
西门子S7-1200 Modbus TCP通信指令块 MB_SERVER即Modbus TCP服务器从站指令块使用实例:http://www.jx-auto.cn/thread-11439-1-1.html
STEP 7 V13 SP1 软件版本中的 ModbusTCP 库指令目前最新的版本已升至V4.0,该版本的使用需要具备以下两个条件: 1. 软件版本: STEP 7 V13 SP1及其以上 2. 固件版本: S7-1200 CPU 的固件版本V4.1
图1.Modbus TCP V4.0 版本指令块 S7-1200 Modbus TCP 实验环境 下面以一台S7-1200与Modsim32之间进行 Modbus TCP 通信为例,详细阐述客户端与服务器侧如何编程及通信的过程。表格列出了具体的实验环境: 操作系统 | WIN7 SP1 专业版 64位 | 编程软件 | STEP 7 Professional V13 SP1 Update 5 | 系统硬件 | 1.CPU1215C 6ES7 214-1BG40-0XB0 V4.1 |
表1.Modbus TCP 通信的实验环境 | CPU类型 | IP地址 | 端口号 | 硬件标识符 | 客户端 | CPU 1214C | 192.168.31.12 | 0 | 64 | 服务器 | Modsim32 | 192.168.31.228 | 502 | 64 |
表2.Modbus TCP 通信双方的基本配置 硬件标识符是在“设备组态”中,双击 PROFINET 接口,然后在“属性”中的“硬件标识符”中查看。
图2.S7-1200设备的PROFINET接口硬件标识符 S7-1200 Modbus TCP 客户端编程 S7-1200 客户端侧需要调用MB_CLIENT指令块,该指令块主要完成客户机和服务器的TCP连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器断开的工作任务。 1. 将MB_CLIENT 指令块在“ 程序块 -> OB1 ”中的程序段里调用,调用时会自动生成背景DB ,点击确定即可。
图3.Modbus TCP 客户端侧指令块 该功能块各个引脚定义如下: REQ | 与服务器之间的通信请求,上升沿有效。 | DISCONNECT | 通过该参数,可以控制与 Modbus TCP服务器建立和终止连接。 0(默认):建立连接;1:断开连接。 | MB_MODE | 选择 Modbus 请求模式(读取、写入或诊断)。0:读;1:写。 | MB_DATA_ADDR | 由“MB_CLIENT”指令所访问数据的起始地址。 | MB_DATA_LEN | 数据长度: 数据访问的位或字的个数。 | MB_DATA_PTR | 指向 Modbus 数据寄存器的指针。 | CONNECT | 指向连接描述结构的指针。TCON_IP_v4(S7-1200) | DONE | 最后一个作业成功完成,立即将输出参数 DONE 置位为“1”。 | BUSY | 作业状态位:0:无正在处理的“MB_CLIENT”作业;1:“MB_CLIENT”作业正在处理。 | ERROR | 错误位:0:无错误;1:出现错误,错误原因查看STATUS。 | STATUS | 指令的详细状态信息。 |
表4.MB_CLIENT 各引脚定义说明 2. CONNECT 引脚的指针类型 第一步,先创建一个新的全局数据块 DB2:
图4.创建全局数据块 第二步,双击打开新生成的DB块,定义变量名称为“aa",数据类型为“TCON_IP_v4”(可以将 TCON_IP_v4 拷贝到该对话框中),然后点击“回车”按键。该数据类型结构创建完毕。如图5所示:
图5.创建 MB_CLIENT 中的TCP连接结构的数据类型 各个引脚定义说明如下: InterfaceId | 硬件标识符。 | ID | 连接ID,取值范围1~4095 | Connection Type | 连接类型。TCP连接默认为:16#0B | ActiveEstablished | 建立连接。主动为1(客户端),被动为0(服务器)。 | ADDR | 服务器侧的IP地址 | RemotePort | 远程端口号 | LocalPort | 本地端口号 |
表4.TCON_IP_v4 数据结构的引脚定义 本文远程服务器的IP地址为192.168.31.228,远程端口号设为502。所以客户端侧该数据结构的各项值为:
图6.MB_CLIENT 侧 CONNECT 引脚数据定义 注意: CONNECT引脚的填写需要用符号寻址的方式。 3. 创建 MB_DATA_PTR 数据缓冲区 第一步,创建一个全局数据块 DB3,创建方法可以参考上面的图3,数据块的名称如图7所示:
图7.生成的两个DB块名称 第二步,建议一个数组的数据类型,以便通信中存放数据,请参考图8所示:
图8.MB_DATA_PTR 数据缓冲区结构 注意: MB_DATA_PTR指定的数据缓冲区可以为DB块或M存储区地址中。DB块可以为优化的数据块,也可以为标准的数据块结构。若为优化的数据块结构,编程时需要以符号寻址的方式填写该引脚;若为标准的数据块结构(可以右键单击DB块,“属性”中将“优化的块访问”前面的勾去掉,如下图9所示),需要以绝对地址的方式填写该引脚。本文以标准的数据块(默认)为例进行编程。
图9.修改 DB 块属性为标准的块结构 4. 客户端侧完成指令块编程 调用 MB_CLIENT 指令块,实现从 Modbus TCP 通信服务器中读取10个保持寄存器的值,如图10所示:
图10.MB_CLIENT 指令块编程 5. 将整个项目下载到S7-1200 待ModbusTCP 服务器侧准备就绪,给MB_CLIENT指令块的REQ引脚一个上升沿,将读取到的数据放入 MB_DATA_PTR引脚指定的DB 块中。具体的实验结果可以查看S7-1200 服务器侧编程。 下载完之后开启监控,将M10.0置1则,该指令会一直执行读取40001开始的10个数据,如果该位用的是上升沿,则执行一次该指令。 Modsim32配置时选择Modbus/tcp SVR, 通信之后的数据监控如下 常见问题 MB_CLIENT 指令的背景数据块中的 "MB_Unit_ID" 有什么功能? S7-1200 CPU 作为 Modbus TCP 客户端与 Modbus TCP 服务器通信,当尝试访问比 Modbus TCP 服务器更低端的串行子网中的设备,会有报错 "无法建立连接"。 这种情况下, Modbus TCP 服务器作为 Modbus RTU 协议中的网关,"MB_Unit_ID" 参数相当于 Modbus RTU 协议中的从站地址。 Modbus TCP 客户端直接向 Modbus TCP 服务器发送请求,Modbus TCP 服务器通过识别 "MB_UNIT_ID" 参数,将请求转发到从站设备。 在S7-1200 项目中,选择系统块,双击打开 MB_CLIENT 指令的背景数据块“MB_CLIENT_DB”, 在静态变量Static下可以找到 MB_Unit_ID (默认起始值16#FF,等于十进制 255)。如下图 11 所示:
图11. MB_Unit_ID 例如,当 S7-1200 做客户端与电脑上的 Modbus TCP 调试软件 Modsim 通信时,会遇到如上“无法建立连接”的问题。 这时,修改调试软件 Modsim 中Device Id 为255,使之等于 MB_Unit_ID 的值,即可建立联系。如下图 12 所示:
图12. Device Id 注意:如果 Modbus TCP 服务器无法更改 DeviceId 的值, 则修改S7-1200 项目中MB_Unit_ID数值, 使双方的参数一致。 更多关于 MB_Unit_ID 功能的说明,请参考以下链接: Modbus 块 "MB_CLIENT" 的背景数据块中的 "MB_UNIT_ID" 有什么功能? 描述 在 Modbus TCP 通信实例中,Modbus 块 'MB_CLIENT' 的背景数据块中的 'MB_UNIT_ID' 并不是很重要,因为通过 IP 地址就可以寻址到 Modbus TCP 服务器。该参数有默认值 'MB_CLIENT' 0xFF。 ...... 描述在 Modbus TCP 通信实例中,Modbus 块"MB_CLIENT" 的背景数据块中的"MB_UNIT_ID" 并不是很重要,因为通过 IP 地址就可以寻址到 Modbus TCP 服务器。该参数有默认值"MB_CLIENT" 0xFF。
图 01
如果 S7-1500 作为 Modbus TCP 客户端与 Modbus TCP 服务器通信,并且尝试访问比 Modbus TCP 服务器更低端的串行子网中的设备,那么在此情形下会有报错 "无法建立连接"。这种情况下,就要使用"MB_CLIENT" 参数了。"MB_UNIT_ID"参数相当于 Modbus RTU 协议中的从站地址。如果将 Modbus TCP 服务器当做 Modbus RTU 协议中的网关,那么从站设备可以通过 "MB_UNIT_ID"参数来识别。Modbus TCP 客户端直接向Modbus TCP 服务器发送请求,而Modbus TCP 服务器通过"MB_UNIT_ID" 参数将请求转发到从站设备。
图 02
注意事项一些 Modbus TCP 设备在某些范围内进行初始化是需要使用"MB_UNIT_ID" 参数。
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