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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所允許的最大開放式用戶通信連接數(shù)8個(gè)。

軟件 STEP7 V11 SP1版本開始，S7-1200CPU 從Firmware V1.0.2開始，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。

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開始，接收的數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)DB3.DBX0.0開始區(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TRCV）返回錯(cuò)誤，參考相應(yīng)指令的錯(cuò)誤代碼。

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