S7-1200集成PN接口MODBUS TCP通信概述

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。

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的庫文件，可以直接調(diào)用Modbus TCP的庫指令“MB_CLIENT”和“MB_SERVER”使用實現(xiàn)Modbus TCP通信功能，如圖1所示。

圖1. Modbus TCP的庫指令

S7-1200 做 Modbus Tcp Server（服務(wù)器）

“MB_SERVER”指令將處理Modbus TCP客戶機的連接請求、接收Modbus功能的請求并發(fā)送響應(yīng)。

1.調(diào)用MB_SERVER通信指令，進(jìn)入 “Program blocks” > “OB1” 主程序中調(diào)用，設(shè)置連接ID、IP端口等參數(shù)，如下圖2所示。

圖2.調(diào)用MB_SERVER通信指令

功能塊參數(shù)意義如下表5.

表1. 功能塊“MB_SERVER”參數(shù)

2.MB_DATA_PTR數(shù)據(jù)塊的新建

通過“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” ，點擊“OK”鍵，定義數(shù)據(jù)區(qū)為100個字的數(shù)組，如圖3所示。

圖3.新建MB_DATA_PTR數(shù)據(jù)塊

3.Modbus地址的對應(yīng)關(guān)系

“MB_SERVER”指令允許到達(dá)的Modbus功能（FC01、FC02、FC04、FC05、FC15）直接讀取和寫入訪問S7-1200CPU的過程映像輸入/輸出區(qū)（數(shù)據(jù)類型：BOOL和WORD），通過Modbus功能代碼（FC03、FC06和FC16）將到達(dá)的Modbus消息寫入Modbus保持寄存器或從寄存器中讀?。赏ㄟ^MB_SERVER指令的參數(shù)“MB_HOLD_REG”指定保持寄存器），保持寄存器的大小（MB_HOLD_REG參數(shù)）必須大于1個字節(jié)，詳細(xì)參考表2.。

表2.Modbus地址的對應(yīng)關(guān)系

4.客戶機端 Modscan32 軟件設(shè)置

注意：客戶機采用Modscan32軟件測試，Modscan32 做 Modbus TCP Client 測試軟件，是第三方軟件，可以從 internet 網(wǎng)絡(luò)上下載。

將測試電腦的IP地址設(shè)置成192.168.0.210，打開Modscan32 軟件，在Modscan32的“Setup->Data Definition”中設(shè)置功能碼、起始地址、長度等，如圖4所示。

圖4.設(shè)置“Data Definition”參數(shù)

在“Connection->connect...”中打開連接屬性對話框，選擇“Remote modbus TCP Server”，設(shè)置服務(wù)器的IP地址，端口號，如圖5所示。

圖5.設(shè)置連接屬性

注意：用Modsscan32做客戶機不需要考慮Device ID和服務(wù)器一致的情況，服務(wù)器自動響應(yīng)客戶機的Device ID。

5.通訊測試

S7-1200作服務(wù)器，客戶機Modscan32用FC03功能碼讀取服務(wù)器的兩個字，設(shè)置客戶機和服務(wù)器的功能、起始地址、端口等參數(shù)相對應(yīng)，具體設(shè)置如圖5~6所示，

圖6.S7-1200作服務(wù)器

通訊結(jié)果如下圖7所示，Modscan32從服務(wù)器讀到數(shù)據(jù)10，20到客戶機的DB4.DBW0和DB4.DBW2區(qū)域。

圖7.FC03通訊結(jié)果

用功能FC15向服務(wù)器的Q0.0~Q0.7寫8位數(shù)據(jù)，設(shè)置連接參數(shù)，Modscan32設(shè)置結(jié)果如下圖8所示。

圖8.使用FC15通訊，設(shè)置Modscan32

測試結(jié)果，服務(wù)器側(cè)直接對應(yīng)過程映像輸出區(qū)，00001~00008對應(yīng)Q0.0~Q0.7，如下圖9所示。

圖9. 使用FC15通訊測試結(jié)果

6.HR_Start_Offset背景參數(shù)

HR_Start_Offset是類型為字，用于指定Modbus保持寄存器的起始地址，存儲在MB_SERVER背景數(shù)據(jù)塊中，默認(rèn)值是0，可以通過編程將值寫入HR_Start_Offset。以上面FC03功能讀2個字為例，將HR_Start_Offset的偏移量設(shè)置成2，其他參數(shù)不修改，HR_Start_Offset偏移前后地址對應(yīng)關(guān)系如下表7，編程調(diào)用和結(jié)果如圖10~11所示。

表3. HR_Start_Offset偏移前后地址對應(yīng)關(guān)系

編程調(diào)用如下圖10所示

圖10.HR_Start_Offset的偏移量設(shè)置

通訊結(jié)果如下圖11所示

圖11. 通訊結(jié)果

7.MB_SERVER參數(shù)STATUS的查詢參考下面列表4.

表4.MB_SERVER參數(shù)STATUS