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萍鄉(xiāng)西門子6ES7232-4HB32-0XB0集成商
S7-1200 的Modbus/TCP 的功能塊庫軟件包( STPE7 V10.5版本)，可以從西門子的技術(shù)支持網(wǎng)站免費(fèi)獲
取，連接如下:
40614428
自 STEP7 V11 版本以后，Modbus/TCP 的功能庫已經(jīng)集成在軟件內(nèi)，不需要用戶安裝。
當(dāng)使用該功能塊庫軟件包時需要注意其版本與CPU 的固件版本之間的兼容性，其兼容性列
表如下:
注: X -兼容
－ -不兼容
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上海斌勤電氣技術(shù)有限公司 致力于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成、銷售、并擁有豐富的自動化產(chǎn)品控制應(yīng)用技術(shù)，更是可靠、有實(shí)力、值得您放心選擇的供應(yīng)商!
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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(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。
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(shí)現(xiàn)Modbus TCP通信功能，如圖1.所示。
圖1. Modbus TCP的庫指令
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.
| 管腳 | 說明 |
| DISCONNECT | “MB_SERVER”指令建立與客戶機(jī)的被動連接：0-建立與指定IP地址和端口號的通訊連接，默認(rèn)為0；1-斷開通訊連接，在終止連接的過程中，不執(zhí)行任何其他功能； |
| CONNECT_ID | 連接的ID號：每個連接只有一個唯一的ID號； |
| IP_PORT IP | 端口號將定義Modbus 客戶機(jī)連接請求中要監(jiān)控的IP端口號，默認(rèn)值：502； |
| HB_HOLD_REG | 指向“MB_SERVER”指令的Modbus保持寄存器的指針：保持寄存器可以是全局DB塊或M區(qū)，如果是DB塊則需要定義為“標(biāo)準(zhǔn)與S7- 300/400兼容”的類型，如圖11.所示，保持寄存器包含Modbus客戶機(jī)可通過Modbus功能 FC03(讀取)、FC06(寫入)和FC16（讀取）訪問的值； |
| NDR | 新數(shù)據(jù)就緒：0-沒有新數(shù)據(jù)；1-從Modbus客戶機(jī)寫入新數(shù)據(jù)； |
| DR | 數(shù)據(jù)讀取：0-沒有讀取數(shù)據(jù)；1-從Modbus客戶機(jī)讀取數(shù)據(jù)； |
| ERROR | 錯誤位：0-無錯誤；1-出現(xiàn)錯誤，錯誤原因查看STATUS； |
| STATUS | 錯誤代碼； |
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(diǎn)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取（可通過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.。
| Modbus功能 | S7-1200 | ||||
| 代碼 | 功能 | 數(shù)據(jù)區(qū) | 地址空間 | 數(shù)據(jù)區(qū) | CPU地址 |
| FC01 | 讀取：位 | Output | 00001到08192 | 過程映像輸出 | Q0.0到Q1023.7 |
| FC02 | 讀取：位 | Input | 10001到18192 | 過程映像輸入 | I0.0到I1023.7 |
| FC04 | 讀取：字 | Input | 30001到30512 | 過程映像輸入 | IW0到IW1022 |
| FC05 | 寫入：位 | Output | 00001到08192 | 過程映像輸出 | Q0.0到Q1023.7 |
| FC15 | 寫多入：位 | Output | 00001到08192 | 過程映像輸出 | Q0.0到Q1023.7 |
表2.Modbus地址的對應(yīng)關(guān)系
4.客戶機(jī)端 Modscan32 軟件設(shè)置
注意：客戶機(jī)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(jī)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(jī)的Device ID。
5.通訊測試
S7-1200作服務(wù)器，客戶機(jī)Modscan32用FC03功能碼讀取服務(wù)器的兩個字，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)相對應(yīng)，具體設(shè)置如圖5.和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(jī)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.和11.所示。
| HR_Start_Offset | 地址 | 數(shù)據(jù)1 | 數(shù)據(jù)2 |
| 0 | Modbus 地址（字） | 40001 | 40002 |
| S7-1200地址 | DB4.DBW0 | DB4.DBW2 | |
| 2 | Modbus 地址（字） | 40003 | 40004 |
| S7-1200地址 | DB4.DBW0 | DB4.DBW2 |
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.
| STATUS（W#16#） | 發(fā)送到Modbus服務(wù)器的響應(yīng)代碼（B#16#） | 錯誤說明 |
| 7001 | MB_SERVER 正在等待Modbus客戶機(jī)連接到指定的TCP端口，僅在第一次執(zhí)行連接或斷開操作時才報告此代碼 | |
| 7002 | MB_SERVER 正在等待Modbus客戶機(jī)連接到指定的TCP端口，等待連接或斷開操作完成時，將針對任何后續(xù)執(zhí)行報告此代碼 | |
| 7003 | 斷開操作已成功完成（僅在一個PLC掃描周期內(nèi)有效） | |
| 8187 | 參數(shù)MB_HOLD_REG中的指針無效，數(shù)據(jù)區(qū)過小 | |
| 818C | 參數(shù)MB_HOLD_REG指向優(yōu)化的區(qū)域（必須為“標(biāo)準(zhǔn)與S7- 300/400兼容”的DB或M區(qū)）或因執(zhí)行超時出錯（55秒） | |
| 8381 | 01 | 不支持此功能代碼 |
| 8382 | 03 | 數(shù)據(jù)長度錯誤 |
| 8383 | 02 | 數(shù)據(jù)地址錯誤或訪問了保持寄存器（MB_HOLD_REG參數(shù)）地址以外的區(qū)域 |
| 8384 | 03 | 數(shù)據(jù)值錯誤 |
| 8385 | 03 | 不支持此數(shù)據(jù)診斷代碼值（功能FC08） |
表4.MB_SERVER參數(shù)STATUS
除了上面列出的錯誤外，也可以從底層傳輸通信指令（TCON、TDISCON、TSEND和TRCV）返回錯誤，參考相應(yīng)指令的錯誤代碼。
說明：Modbus Slave做 Modbus TCP server 測試軟件，Modscan32 做 Modbus TCP Client 測試軟件，兩者都是第三方軟件，可以從 internet 網(wǎng)絡(luò)上下載
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