一、S7-1200 Modbus TCP 通信指令塊

圖1. Modbus TCP V4.0 版本指令塊

二、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程。

表1. Modbus TCP?通信雙方的基本配置

	CPU類型	IP地址	端口號(hào)	硬件標(biāo)識(shí)符
客戶端	CPU 1212C	192.168.0.6	0	64
服務(wù)器	CPU 1215C	192.168.0.4	502	64

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

三、S7-1200?Modbus TCP 客戶端編程

S7-1200 客戶端側(cè)需要調(diào)用MB_CLIENT指令塊，該指令塊主要完成客戶機(jī)和服務(wù)器的TCP連接、發(fā)送命令消息、接收響應(yīng)以及控制服務(wù)器斷開的工作任務(wù)。

(1)將MB_CLIENT 指令塊在“ 程序塊 -> OB1 ”中的程序段里調(diào)用，調(diào)用時(shí)會(huì)自動(dòng)生成背景DB ，點(diǎn)擊確定即可。

圖3. Modbus TCP 客戶端側(cè)指令塊

該功能塊各個(gè)引腳定義如下：

表2. MB_CLIENT?各引腳定義說明

REQ	與服務(wù)器之間的通信請(qǐng)求，上升沿有效。
DISCONNECT	通過該參數(shù)，可以控制與 Modbus TCP服務(wù)器建立和終止連接。0(默認(rèn))：建立連接；1：斷開連接。
MB_MODE	選擇 Modbus 請(qǐng)求模式(讀取、寫入或診斷)。0：讀；1：寫。
MB_DATA_ADDR	由“MB_CLIENT”指令所訪問數(shù)據(jù)的起始地址。
MB_DATA_LEN	數(shù)據(jù)長度：數(shù)據(jù)訪問的位或字的個(gè)數(shù)。
MB_DATA_PTR	指向 Modbus 數(shù)據(jù)寄存器的指針。
CONNECT	指向連接描述結(jié)構(gòu)的指針。TCON_IP_v4(S7-1200)
DONE	最后一個(gè)作業(yè)成功完成，立即將輸出參數(shù) DONE 置位為“1”。
BUSY	作業(yè)狀態(tài)位：0：無正在處理的“MB_CLIENT”作業(yè)；1：“MB_CLIENT”作業(yè)正在處理。
ERROR	錯(cuò)誤位：0：無錯(cuò)誤；1：出現(xiàn)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤原因查看STATUS。
STATUS	指令的詳細(xì)狀態(tài)信息。

(2)CONNECT 引腳的指針類型

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

圖4. 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊

第二步，雙擊打開新生成的DB塊，定義變量名稱為“aa"，數(shù)據(jù)類型為“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”按鍵。該數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建完畢。如圖5所示：

圖5. 創(chuàng)建 MB_CLIENT 中的TCP連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型

各個(gè)引腳定義說明如下：

表3. TCON_IP_v4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引腳定義

InterfaceId	硬件標(biāo)識(shí)符。
ID	連接ID，取值范圍1~4095
Connection Type	連接類型。TCP連接默認(rèn)為：16#0B
ActiveEstablished	建立連接。主動(dòng)為1(客戶端)，被動(dòng)為0(服務(wù)器)。
ADDR	服務(wù)器側(cè)的IP地址
RemotePort	遠(yuǎn)程端口號(hào)
LocalPort	本地端口號(hào)

本文遠(yuǎn)程服務(wù)器的IP地址為192.168.0.4，遠(yuǎn)程端口號(hào)設(shè)為502。所以客戶端側(cè)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)值為：

圖6. MB_CLIENT 側(cè) CONNECT 引腳數(shù)據(jù)定義

注意：?CONNECT引腳的填寫需要用符號(hào)尋址的方式。

(3)創(chuàng)建 MB_DATA_PTR 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

第一步，創(chuàng)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB3，創(chuàng)建方法可以參考上面的圖3，數(shù)據(jù)塊的名稱如圖7所示：

圖7. 生成的兩個(gè)DB塊名稱

第二步，建議一個(gè)數(shù)組的數(shù)據(jù)類型，以便通信中存放數(shù)據(jù)，請(qǐng)參考圖8所示：

圖8. MB_DATA_PTR 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)

注意： MB_DATA_PTR指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以為DB塊或M存儲(chǔ)區(qū)地址中。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)。若為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)，編程時(shí)需要以符號(hào)尋址的方式填寫該引腳；若為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)(可以右鍵單擊DB塊，“屬性”中將“優(yōu)化的塊訪問”前面的勾去掉，如下圖9所示)，需要以絕對(duì)地址的方式填寫該引腳。本文以標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊(默認(rèn))為例進(jìn)行編程。

圖9. 修改 DB 塊屬性為標(biāo)準(zhǔn)的塊結(jié)構(gòu)

(4)客戶端側(cè)完成指令塊編程

調(diào)用 MB_CLIENT 指令塊，實(shí)現(xiàn)從 Modbus TCP 通信服務(wù)器中讀取2個(gè)保持寄存器的值，如圖10所示：

圖10. MB_CLIENT 指令塊編程

(5)將整個(gè)項(xiàng)目下載到S7-1200

待Modbus TCP 服務(wù)器側(cè)準(zhǔn)備就緒，給MB_CLIENT指令塊的REQ引腳一個(gè)上升沿，將讀取到的數(shù)據(jù)放入 MB_DATA_PTR引腳指定的DB 塊中。具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以查看S7-1200 服務(wù)器側(cè)編程。

四、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11所示。

圖11. 調(diào)用MB_SERVER指令塊

該功能塊的各個(gè)引腳定義如下：

表4. MB_SERVER 各個(gè)引腳定義說明

DISCONNET	為0代表被動(dòng)建立與客戶端的通信連接；為1代表終止連接。
MB_HOLD_REG	指向 Modbus 保持寄存器的指針。
CONNECT	指向連接描述結(jié)構(gòu)的指針。TCON_IP_v4(S7-1200)
NDR	為0代表無數(shù)據(jù)；為1代表從 Modbus 客戶端寫入新的數(shù)據(jù)。
DR	為0代表無讀取的數(shù)據(jù)；為1代表從 Modbus 客戶端讀取的數(shù)據(jù)
ERROR	錯(cuò)誤位：0：無錯(cuò)誤；1：出現(xiàn)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤原因查看STATUS。
STATUS	指令的詳細(xì)狀態(tài)信息。

(2)?CONNECT 引腳的指針類型

第一步，先創(chuàng)建一個(gè)新的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB2，如圖12所示：

圖12. 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊

第二步，雙擊打開新生成的 DB2 數(shù)據(jù)塊，定義變量名稱為“ss"，數(shù)據(jù)類型為“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”按鍵。該數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建完畢。如圖13所示：

圖13. 創(chuàng)建 MB_SERVER 中的 TCP 連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型

各個(gè)引腳定義說明如下：

表5. TCON_IP_v4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引腳定義

InterfaceId	硬件標(biāo)識(shí)符。(設(shè)備組態(tài)中查詢)
ID	連接ID，取值范圍1~4095
Connection Type	連接類型。TCP連接默認(rèn)為：16#0B
ActiveEstablished	建立連接。主動(dòng)為1(客戶端)，被動(dòng)為0(服務(wù)器)。
ADDR	服務(wù)器側(cè)的IP地址
RemotePort	遠(yuǎn)程端口號(hào)
LocalPort	本地端口號(hào)

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14所示。

圖14. 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15所示。

圖15. 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)。

五、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，如圖16所示。

圖16. 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17所示。

圖17. 客戶端側(cè)監(jiān)控表

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的10通信端口感叹号_S71200 技术篇——MODBUS TCP通信的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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