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9.4.西门子S7-1200 MODBUS_TCP程序块使用说明

Baklib
埃夫特 最后一次编辑 大约 1 年前
582
一般情况下,我们都将机器人作为MODBUS-TCP服务器,从站。
所以需要将PLC端配置为客户端,主站。

S7-1200 Modbus TCP 客户端编程

S7-1200 客户端侧需要调用MB_CLIENT指令块,该指令块主要完成客户机和服务器的TCP连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器断开的工作任务。
1. 将MB_CLIENT 指令块在“ 程序块 -> OB1 ”中的程序段里调用,调用时会自动生成背景DB ,点击确定即可。
Modbus TCP 客户端侧指令块
该功能块各个引脚定义如下:
REQ                        与服务器之间的通信请求,上升沿有效。
DISCONNECT        通过该参数,可以控制与 Modbus TCP服务器建立和终止连接。 0(默认):建立连接;1:断开连接。
MB_MODE             选择 Modbus 请求模式(读取、写入或诊断)。0:读;1:写。
MB_DATA_ADDR   由“MB_CLIENT”指令所访问数据的起始地址。
MB_DATA_LEN       数据长度: 数据访问的位或字的个数。
MB_DATA_PTR       指向 Modbus 数据寄存器的指针。
CONNECT               指向连接描述结构的指针。TCON_IP_v4(S7-1200)
DONE                      最后一个作业成功完成,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:“MB_CLIENT”作业正在处理。
ERROR                     错误位:0:无错误;1:出现错误,错误原因查看STATUS。
STATUS                    指令的详细状态信息。
2. CONNECT 引脚的指针类型
第一步,先创建一个新的全局数据块 DB2:
第二步,双击打开新生成的DB块,定义变量名称为“aa",数据类型为“TCON_IP_v4”(可以将 TCON_IP_v4 拷贝到该对话框中),然后点击“回车”按键。该数据类型结构创建完毕。如图5所示:
各个引脚定义说明如下:
InterfaceId                     硬件标识符。
ID                                    连接ID,取值范围1~4095
Connection Type           连接类型。TCP连接默认为:16#0B
ActiveEstablished            建立连接。主动为1(客户端),被动为0(服务器)。
ADDR                              服务器侧的IP地址
RemotePort                     远程端口号
LocalPort                         本地端口号
本文远程服务器的IP地址为192.168.0.4,远程端口号设为502。所以客户端侧该数据结构的各项值为:
注意: CONNECT引脚的填写需要用符号寻址的方式。
3. 创建 MB_DATA_PTR 数据缓冲区
第一步,创建一个全局数据块 DB3,创建方法可以参考上面的图3,数据块的名称如图7所示:
第二步,建议一个数组的数据类型,以便通信中存放数据,请参考图8所示:
注意: MB_DATA_PTR指定的数据缓冲区可以为DB块或M存储区地址中。DB块可以为优化的数据块,也可以为标准的数据块结构。若为优化的数据块结构,编程时需要以符号寻址的方式填写该引脚;若为标准的数据块结构(可以右键单击DB块,“属性”中将“优化的块访问”前面的勾去掉,如下图9所示),需要以绝对地址的方式填写该引脚。本文以标准的数据块(默认)为例进行编程。
4. 客户端侧完成指令块编程
调用 MB_CLIENT 指令块,实现从 Modbus TCP 通信服务器中读取2个保持寄存器的值,如图10所示:
5. 将整个项目下载到S7-1200
待Modbus TCP 服务器侧准备就绪,给MB_CLIENT指令块的REQ引脚一个上升沿,将读取到的数据放入 MB_DATA_PTR引脚指定的DB 块中。具体的实验结果可以查看S7-1200 服务器侧编程。

常见问题:

1.MB_CLIENT 指令的背景数据块中的 "MB_Unit_ID" 有什么功能?
S7-1200 CPU 作为 Modbus TCP 客户端与 Modbus TCP 服务器通信,当尝试访问比 Modbus TCP 服务器更低端的串行子网中的设备,会有报错 "无法建立连接"。
这种情况下, Modbus TCP 服务器作为 Modbus RTU 协议中的网关,"MB_Unit_ID" 参数相当于 Modbus RTU 协议中的从站地址。
Modbus TCP 客户端直接向 Modbus TCP 服务器发送请求,Modbus TCP 服务器通过识别 "MB_UNIT_ID" 参数,将请求转发到从站设备。
在 S7-1200 项目中,选择系统块,双击打开 MB_CLIENT 指令的背景数据块“MB_CLIENT_DB”, 在静态变量Static下可以找到 MB_Unit_ID (默认起始值16#FF,等于十进制 255)。如下图 11 所示:
例如,当 S7-1200 做客户端与电脑上的 Modbus TCP 调试软件 Modsim 通信时,会遇到如上“无法建立连接”的问题。
这时,修改调试软件 Modsim 中Device Id 为255,使之等于 MB_Unit_ID 的值,即可建立联系。如下图 12 所示:
注意:如果 Modbus TCP 服务器无法更改 Device Id 的值, 则修改S7-1200 项目中MB_Unit_ID数值, 使双方的参数一致。
2.部分版本系统MODBUS_TCP使用需要注意的地方
(1)机器人的SLAVE_ID不支持255(部分早期版本的KEBA系统与固高系统)
PLC端需要修改MB_UNIT_ID为1
(2)机器人端部分系统没有做多线程的处理,不支持同时读写
PLC端需要将读和写的操作分时处理,避免同时读写的情况。