- 1. 概述
- 2. 实验环境设置
- 3. Modbus TCP通信基本配置
- 4. S7-1200作为客户端的编程及通信过程
- 5. 调用 MB_CLIENT
- 6. CONNECT 引脚的指针Type
- 7. 创建 MB_DATA_PTR data缓冲区
- 8. 客户端侧Complete指令块编程
- 9. Download与测试
- 10. 结论
概述
在自动化和控制system中，Modbus TCP协议被广泛用于PLC之间的通信。本文将探讨如何在两台S7-1200 PLC之间实现Modbus TCP通信，重点介绍客户端的编程和通信过程。
实验环境设置
- Operationsystem: WIN7 SP1 专业版 64 位
- 编程软件: STEP 7 Professional V13 SP1 Update 5
- system硬件: CPU1212C 6ES7212-1AE40-0XB0 V4.1 和 CPU1215C 6ES7215-1AG40-0XB0 V4.1
Modbus TCP通信基本配置
- 客户端: CPU 1212C
- 服务器: CPU 1215C
- IP address: 客户端 192.168.0.6, 服务器 192.168.0.4
- 端口号: 客户端 0 服务端 502
- 硬件标识符: 64
硬件标识符是在“设备configuration”中，双击PROFINET 接口，然后在“属性中的“硬件标识符”中View。
S7-1200作为客户端的编程及通信过程
- S7-1200 客户端侧需要调用 MB CLIENT 指令块。
- 该指令块主要Complete客户机和服务器的 TCP connect、send command消息receiveResponse以及控制服务器断开的工作任务。
调用 MB_CLIENT
将MB_CLIENT 指令块在程序块>OB1”中程序段里调用，调用时会自动生成背景 DB，点击确定即可
MB_CLIENT 各脚定义:
- REQ: 与服务器之间的通信Request,上升沿effective。
- DISCONNECT: 通过该参数,可以控制与ModbusTCP服务器建立和终止connect。0:建立connect;1:断开connect。
- MB MODE: 选择ModbusRequest模式(读取、写入或诊断)。
- MB_DATA_ADDR: 由”MB_CLIENT“指令所访问data的starting address。
- MB DATA LEN:dataLength:data访问的位或字的个数。
- MB_DATA_PTR: 指向Modbusdataregister的指针。
- CONNECT:指向connect描述结构的指针。使用TCON_IP_v4data type。
- DONE: 最后一个作业成功Complete,立即将输出参数DONE置位为”1″。
- BUSY:作业状态位:0:无正在处理的”MB_CLIENT”作业;1:”MBCLIENT’作业正在处理。
- ERROR:Error位: 0:无Error:1:出现Error,Error原因ViewSTATUS。
- STATUS: 指令的详细状态信息。
CONNECT 引脚的指针Type
创建TCON_IP_v4结构:
- 需要创建一个全局data块 DB2，并在其中定义TCON IP v4data结构，用于存储通信配置。
- 双击打开 DB2，定义变量名称为“aa”，data type为TCON IP v4” (可将 TCON IP V4 拷贝到对话框中) ;
- Click“回车”按键，该data type结构创建完毕
TCON IP v4data结构的引脚定义说明如下:
注意:
- CONNECT引脚的填写需要用符号寻址的方式
- TCON_IP_v4 是systemdata type，不是在 PLC data type中创建
- LocalPort 一般使用默认值 0，意思是本地使用随机端口
创建 MB_DATA_PTR data缓冲区
1.创建一个全局data块 DB3，创建方法可以参考图 2，连同上步创建的 DB2 位于 CPU 程序块中;
生成的两个 DB 块名称:
2.建立一个 Word 数组的data type，以便通信中存放data;MB_DATA_PTR data缓冲区结构:
注意
- 指定的data缓冲区可为 DB 块或M存储区address中;
- DB 块可为优化的data块，也可为标准的data块结构;
- 若为优化的data块结构，必须是基本data type数组;
- 若为标准的data块结构，以指针的方式填写该引脚;
- MB_DATA_PTR 指定的data缓冲区必须足够大，至少达到MB_DATA_LEN 个位 (访问输入位、输出位时) 或字 (访问保持register、输入字时) ;
- 本文以标准的data块 (默认) 为例进行编程。
修改DB块属性为标准的块结构:
客户端侧Complete指令块编程
调用 MB_CLIENT 指令块，使用function code 03 从服务器中读取 2个保持register的值，MB_MODE =0，MB_DATA_ADDR =40001，MB_DATA_LEN =2
注意:
- 对于本例来说，伙伴是另一个 S7-1200，实际上也可换做任意支持 Modbus TCP 服务器equipment，只需在参数引脚设置合适值，并在 CONNECT 设置正确Communication parameters即可。
- 如果 S7-1200作为 Modbus TCP 客户端需要同时connect多个 Modbus TCP 服务器，那么需要使用多个 MB_CLIENT;
- 如果一个 Modbus TCP connect里有多个通信作业，且每个作业调用一次 MB_CLIENT ，那么每次调用必须使用相同的背景data块，CONNECT 也使用相同的参数
Download与测试
Complete编程后，将整个项目Download到S7-1200 PLC。在服务器侧准备就绪后，通过触发MB CLIENT指令块的REQ引脚的上升沿来启动通信。读取到的data将被存放在MBDATA PTR引脚指定的DB块变量中。
结论
通过以上步骤，两台S7-1200 PLC之间的Modbus TCP通信可以被成功实现。客户端的编程涉及到详细的指令块配置和data结构的定义，这对于实现高效且可靠的通信至关重要。这种通信方法在Automation中的应用非常广泛，为设备间的data交换提供了一个稳定的平台。
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