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公司理念：

  是專(zhuān)業(yè)從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷(xiāo)售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)。在西門(mén)子工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念，從產(chǎn)品、方案到服務(wù)，致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專(zhuān)家”品牌，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
  

S7-1200 Modbus TCP 通信指令塊

STEP 7 V13 SP1 軟件版本中的Modbus TCP庫(kù)指令目前最新的版本已升至V4.0，該版本的使用需要具備以下兩個(gè)條件：

1. 軟件版本： STEP 7 V13 SP1及其以上

2. 固件版本： S7-1200 CPU 的固件版本V4.1

圖1. Modbus TCP V4.0 版本指令塊

S7-1200 Modbus TCP 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

下面以兩臺(tái)S7-1200之間進(jìn)行Modbus TCP 通信為例，詳細(xì)闡述客戶端與服務(wù)器側(cè)如何編程及通信的過(guò)程。表格列出了具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)境：

表1. Modbus TCP 通信的實(shí)驗(yàn)環(huán)境

表2. Modbus TCP 通信雙方的基本配置

硬件標(biāo)識(shí)符是在“設(shè)備組態(tài)”中，雙擊 PROFINET 接口，然后在“屬性”中的“硬件標(biāo)識(shí)符”中查看。

圖2. S7-1200設(shè)備的PROFINET接口硬件標(biāo)識(shí)符

S7-1200 Modbus TCP 服務(wù)器編程

“MB_SERVER”指令將處理 Modbus TCP 客戶端的連接請(qǐng)求、接收并處理 Modbus 請(qǐng)求并發(fā)送響應(yīng)。

1. 在“ 程序塊-> OB 1"中調(diào)用“MB_SERVER”指令塊，然后會(huì)生成相應(yīng)的背景DB塊，點(diǎn)擊確定，如圖3所示。

圖3. 調(diào)用MB_SERVER指令塊

該功能塊的各個(gè)引腳定義如下：

表3. MB_SERVER 各個(gè)引腳定義說(shuō)明

2. CONNECT 引腳的指針類(lèi)型

第一步，先創(chuàng)建一個(gè)新的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB2，如圖4所示：

圖4. 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊

第二步，雙擊打開(kāi)新生成的 DB2 數(shù)據(jù)塊，定義變量名稱(chēng)為“ss"，數(shù)據(jù)類(lèi)型為“TCON_IP_v4”（可以將 TCON_IP_v4 拷貝到該對(duì)話框中），然后點(diǎn)擊“回車(chē)”按鍵。該數(shù)據(jù)類(lèi)型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建完畢。如圖5所示：

圖5. 創(chuàng)建 MB_SERVER 中的 TCP 連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類(lèi)型

各個(gè)引腳定義說(shuō)明如下：

表4. TCON_IP_v4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引腳定義

客戶端側(cè)的IP地址為192.168.0.6，端口號(hào)為0，所以 MB_SERVER 服務(wù)器側(cè)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)值如圖6所示。

圖6. MB_SERVER 服務(wù)器側(cè)的 CONNECT 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義

3. S7-1200 服務(wù)器側(cè) MB_SERVER 編程

調(diào)用MB_SERVER指令塊，實(shí)現(xiàn)被客戶端讀取2個(gè)保持寄存器的值，如圖7所示。

圖7. MB_SERVER 服務(wù)器側(cè)編程

注意：MB_HOLD_REG 指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以設(shè)為 DB 塊或 M 存儲(chǔ)區(qū)地址。DB 塊可以為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊，也可以為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。

S7-1200 MODBUS TCP 通信調(diào)試

S7-1200 MODBUS TCP 服務(wù)器側(cè)準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，用于客戶端讀訪問(wèn)，如圖8所示。

圖8. 服務(wù)器側(cè)監(jiān)控表

S7-1200 MODBUS TCP 客戶端側(cè)，給 MB_CLIENT 指令塊中 REQ 引腳一個(gè)上升沿，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)讀取成功。如圖9所示。

圖9. 客戶端側(cè)監(jiān)控表

S7-1200集成PN接口MODBUS TCP通信概述

Modbus TCP是標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，通過(guò)CPU上PN接口進(jìn)行TCP/IP通信，不需要額外的通信硬件模塊，Modbus TCP使用開(kāi)放式用戶通信連接作為Modbus通信路徑，所支持的混合客戶機(jī)和服務(wù)器連接數(shù)最大為CPU所允許的最大開(kāi)放式用戶通信連接數(shù)8個(gè)。

軟件 STEP7 V11 SP1版本開(kāi)始，S7-1200CPU 從Firmware V1.0.2開(kāi)始，不再需要安裝Modbus TCP的庫(kù)文件，可以直接調(diào)用Modbus TCP的庫(kù)指令“MB_CLIENT”和“MB_SERVER”使用實(shí)現(xiàn)Modbus TCP通信功能，如圖1.所示。

圖1. Modbus TCP的庫(kù)指令

S7-1200 做Modbus Tcp Client（客戶端）

MB_CLIENT 進(jìn)行客戶機(jī)和服務(wù)器TCP連接、發(fā)送命令消息、接收響應(yīng)以及控制服務(wù)器的斷開(kāi)。

1.調(diào)用MB_CLIENT通信指令，進(jìn)入 “Program blocks” > “OB1” 主程序中，調(diào)用MODBUS TCP客戶機(jī)指令，如圖2.所示。

圖2. MB_CLIENT通信指令

功能塊參數(shù)意義如下表1.：

表1. 功能塊參數(shù)意義

2.MB_DATA_PTR數(shù)據(jù)塊的新建

通過(guò)“Program blocks”>“Add new block”，選擇“Data block”創(chuàng)建 DB 塊，選擇“標(biāo)準(zhǔn)與S7- 300/400兼容” ，點(diǎn)擊“OK”鍵，定義數(shù)據(jù)區(qū)為100個(gè)字的數(shù)組，如圖3.所示。

圖3. 創(chuàng)建MB_DATA_PTR數(shù)據(jù)塊

3. MB_MODE、MB_DATA_ADDR和功能碼的關(guān)系

MB_CLIENT指令中，MB_MODE、MB_DATA_ADDR和MB_DATA_LEN三個(gè)參數(shù)組合定義了當(dāng)前Modbus消息中所用的功能代碼，如表2.。

表2. MB_MODE、MB_DATA_ADDR和功能碼的關(guān)系

如上例中S7-1200作客戶機(jī)，用FC03功能碼讀取服務(wù)器的兩個(gè)字，起始從Modbus地址40001開(kāi)始，接收的數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)DB3.DBX0.0開(kāi)始區(qū)域，設(shè)置如上：MB_MODE=0，MB_DATA_ADDR=40001，MB_DATA_LEN=2，對(duì)應(yīng)關(guān)系為：40001->DB3.DBW0 ，40002->DB3.DBW2。

4.服務(wù)器端Modbus Slave 軟件設(shè)置

注意：服務(wù)器采用Modbus Slave軟件測(cè)試，該軟件是第三方軟件，可以從 internet 網(wǎng)絡(luò)上下載。

首先將測(cè)試電腦的IP地址設(shè)置成192.168.0.210，如圖4.所示，打開(kāi)Modbus Slave 軟件，在Modbus Slave的“Set up->Slave Definition”中設(shè)置功能碼、起始地址、長(zhǎng)度等，如圖5.所示。

圖4. 電腦的IP地址設(shè)置

圖5. 服務(wù)器端Modbus Slave軟件設(shè)置

創(chuàng)建Modbus TCP/IP連接，在“Connection->connect...”中打開(kāi)連接屬性對(duì)話框，選擇“Modbus TCP/IP” ，TCP/IP Server Port本地服務(wù)器端口為502，并可以勾選“Ignore Unit ID”選項(xiàng)，如圖6.所示。

圖6. 連接屬性

注意：圖5.中的Slave ID 是服務(wù)器的站地址，和客戶機(jī)中“MB_CLIENT” 中的“CONNECT_ID” 不是一個(gè)概念，實(shí)際上與客戶機(jī)中“MB_CLIENT”的背景數(shù)據(jù)塊中的STAT變量“MB_UNIT_ID”需要一致，在1200中該地址默認(rèn)為16#00FF，如圖7 所示，可以在變量表中修改與實(shí)際服務(wù)器站地址一致。如果在圖6中勾選“Ignore Unit ID”,則不需要考慮一致情況，如果不勾選，則需要修改一致。

圖7. 客戶機(jī)中“MB_CLIENT”的背景數(shù)據(jù)塊中的STAT變量“MB_UNIT_ID”

5.通訊測(cè)試

S7-1200作客戶機(jī)，用FC03功能碼讀取服務(wù)器的兩個(gè)字，設(shè)置客戶機(jī)和服務(wù)器的功能、起始地址、端口等參數(shù)相對(duì)應(yīng)，具體設(shè)置如上，設(shè)置M5.0和M0.0為1，觸發(fā)請(qǐng)求，如圖8.所示。

圖8. S7-1200作客戶機(jī)，用FC03功能碼讀取服務(wù)器的兩個(gè)字

通訊結(jié)果如圖9.所示，從服務(wù)器讀到數(shù)據(jù)20，30到客戶機(jī)的DB3.DBW0和DB3.DBW2區(qū)域。

圖9. 通訊結(jié)果

6.MB_CLIENT 參數(shù) STATUS 錯(cuò)誤代碼查詢參考下面兩個(gè)列表3.和表4.。

表3. 協(xié)議錯(cuò)誤代碼

表4. 參數(shù)錯(cuò)誤代碼

除了上面列出的MB_CLIENT錯(cuò)誤外，也可以從底層傳輸通信指令（TCON、TDISCON、TSEND和T