Modbus RTU和Modbus TCP的通信過(guò)程分析

Modbus RTU 和 Modbus TCP 通信

Modbus 功能代碼

● CPU 作為 Modbus RTU 主站（或 Modbus TCP 客戶端）運(yùn)行時(shí)，可在遠(yuǎn)程 Modbus RTU 從站（或 Modbus TCP 服務(wù)器）中讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)和 I/O 狀態(tài)?？稍诔绦蜻壿嬛凶x取并處理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。

● CPU 作為 Modbus RTU 從站（或 Modbus TCP 服務(wù)器）運(yùn)行時(shí)，監(jiān)控設(shè)備可在 CPU 存儲(chǔ)器中讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)和 I/O 狀態(tài)。RTU 主站（或 Modbus TCP 客戶端）可以將新值寫(xiě)入從站/服務(wù)器 CPU 存儲(chǔ)器，以供用戶程序邏輯使用。

RTU 站 :標(biāo)準(zhǔn)站地址 1 到 247擴(kuò)展站地址 1 到 65535

TCP 站 :站地址 IP 地址和端口號(hào)

實(shí)際可用的 Modbus 存儲(chǔ)區(qū)地址數(shù)取決于 CPU 型號(hào)、存在多少工作存儲(chǔ)器以及其他程序數(shù)據(jù)占用多少 CPU 存儲(chǔ)區(qū)。下表給出地址范圍的額定值。

Modbus RTU 通信

Modbus RTU（遠(yuǎn)程終端單元）是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它使用 RS232 或 RS485 電氣連接在 Modbus 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間傳輸串行數(shù)據(jù)?？稍趲в幸粋€(gè) RS232 或 RS485 CM 或一個(gè) RS485 CB 的 CPU 上添加 PtP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)端口。Modbus RTU 使用主/從網(wǎng)絡(luò)，單個(gè)主設(shè)備啟動(dòng)所有通信，而從設(shè)備只能響應(yīng)主設(shè)備的請(qǐng)求。主設(shè)備向從一個(gè)從設(shè)備地址發(fā)送請(qǐng)求，然后該從設(shè)備地址對(duì)命令做出響應(yīng)。

Modbus TCP 通信

Modbus TCP（傳輸控制協(xié)議）是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，它使用 CPU 上的 PROFINET 連接器進(jìn)行 TCP/IP 通信。不需要額外的通信硬件模塊。

我們主要以Modbus TCP為主介紹:

在指令任務(wù)卡中，在“通信”(Communication) 組中的“其它”(Others) 下顯示 MODBUS TCP 指令。

要更改 Modbus TCP 指令的版本，請(qǐng)從下拉列表中選擇相應(yīng)版本?？梢赃x擇一組指令或分別選擇各個(gè)指令。

使用指令樹(shù)將 Modbus TCP 指令放入程序時(shí)，將在項(xiàng)目樹(shù)中創(chuàng)建新的 FB 實(shí)例。在項(xiàng)目樹(shù)的“PLC_x > 程序塊 > 系統(tǒng)塊 > 程序資源”(PLC_x > Program blocks > System blocks > Program resources) 下可看到新的 FB 實(shí)例。

要確認(rèn)程序中 Modbus TCP 指令的版本，必須檢查項(xiàng)目樹(shù)的屬性而不是程序編輯器中顯示的框的屬性。選擇項(xiàng)目樹(shù)的 Modbus TCP FB 實(shí)例，單擊右鍵，選擇“屬性”(Properties)，然后選擇“信息”(Information) 頁(yè)查看 Modbus TCP 指令的版本號(hào)。

Modbus TCP 指令

MB_CLIENT（作為 Modbus TCP 客戶端使用 PROFINET 進(jìn)行通信）指令

"MB_CLIENT_DB"(

REQ:=_bool_in_,

DISCONNECT:=_bool_in_,

MB_MODE:=_usint_in_,

MB_DATA_ADDR:=_udint_in_,

MB_DATA_LEN:=_uint_in_,

DONE=>_bool_out_,

BUSY=>_bool_out_,

ERROR=>_bool_out_,

STATUS=>_word_out_,

MB_DATA_PTR:=_variant_inout_,

CONNECT:=_variant_inout_);

MB_CLIENT 作為 Modbus TCP 客戶端，通過(guò) S7-1200 CPU 上的 PROFINET 端口進(jìn)行通信。不需要額外的通信硬件模塊。MB_CLIENT 可進(jìn)行客戶端-服務(wù)器連接、發(fā)送 Modbus 功能請(qǐng)求、接收響應(yīng)，以及控制 Modbus TCP 服務(wù)器的斷開(kāi)。

REQ In Bool

FALSE = 無(wú) Modbus 通信請(qǐng)求TRUE = 請(qǐng)求與 Modbus TCP 服務(wù)器通信

DISCONNECT IN Bool

DISCONNECT 參數(shù)允許程序控制與 Modbus 服務(wù)器設(shè)備的連接和斷開(kāi)。如果 DISCONNECT = 0 且不存在連接，則 MB_CLIENT 嘗試連接到分配的 IP 地址和端口號(hào)。如果 DISCONNECT = 1 且存在連接，則嘗試斷開(kāi)連接操作。每當(dāng)啟用此輸入時(shí)，無(wú)法嘗試其它操作。

MB_MODE IN USInt

模式選擇：分配請(qǐng)求類型（讀、寫(xiě)或診斷）。

MB_DATA_ADDR IN UDInt

Modbus 起始地址：分配 MB_CLIENT 訪問(wèn)的數(shù)據(jù)的起始地址。有效地址的相關(guān)信息，請(qǐng)參見(jiàn)下面的 Modbus 功能表。

MB_DATA_LEN IN UInt

Modbus 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：分配此請(qǐng)求中要訪問(wèn)的位數(shù)或字?jǐn)?shù)。有效長(zhǎng)度的相關(guān)信息，請(qǐng)參見(jiàn)下面的 Modbus 功能表。

MB_DATA_PTR IN_OUT Variant

指向 Modbus 數(shù)據(jù)寄存器的指針：寄存器緩沖進(jìn)出 Modbus 服務(wù)器的數(shù)據(jù)。指針必須分配一個(gè)未進(jìn)行優(yōu)化的全局 DB 或 M 存儲(chǔ)器地址。

CONNECT IN_OUT Variant

引用包含系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型為“TCON_IP_v4”的連接參數(shù)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。

DONE OUT Bool

上一請(qǐng)求已完成且沒(méi)有出錯(cuò)后，DONE 位將保持為 TRUE 一個(gè)掃描周期時(shí)間。

BUSY OUT Bool

● 0 - 無(wú) MB_CLIENT 操作正在進(jìn)行

● 1 - MB_CLIENT 操作正在進(jìn)行

ERROR OUT Bool

MB_CLIENT 執(zhí)行因錯(cuò)誤而結(jié)束后，ERROR 位將在一個(gè)掃描周期時(shí)間內(nèi)保持為 TRUE。STATUS 參數(shù)中的錯(cuò)誤代碼僅在 ERROR = TRUE 的一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)有效。

STATUS OUT Word

執(zhí)行條件代碼

審核編輯：郭婷