S7-300/400集成PN口 MODBUS TCP通訊(TIA)

2.配置S7-300單站系統(tǒng)通過CPU集成PN口作為Client進(jìn)行Modbus TCP通訊

下面以S7-300單站系統(tǒng)及Modbus Slave軟件為例，詳細(xì)介紹如何將S7-300單站系統(tǒng)CPU的集成PN口配置為Client，Modbus Slave作為Server進(jìn)行Modbus TCP通訊。

2.1硬件設(shè)備及軟件

本例中所用的硬件設(shè)備如下表：

所用到軟件如下表：

2.2 S7-300單站系統(tǒng)與Modbus Slave軟件組態(tài)

打開TIA軟件，新建一個(gè)工程項(xiàng)目文件，命名為“PN_MODBUS TCP Client”,在項(xiàng)目下插入一個(gè)S7-300站，如下圖1所示：

圖1新建S7-300 Station

打開設(shè)備視圖，修改CPU的IP地址，本例中將CPU的PN口IP地址設(shè)為192.168.0.220，如下圖17所示：

圖2設(shè)備視圖中設(shè)置CPU的IP地址

2.3組態(tài)工藝對(duì)象

①選擇添加工藝對(duì)象“Modbus”---"其他"---“MODBUS TCP”---"MB_PN_PARAM"

圖3新增工藝對(duì)象

②設(shè)置“連接設(shè)置”

連接ID:連接引用標(biāo)識(shí)符（范圍1~4095），在之后調(diào)用指令時(shí)會(huì)使用該參數(shù)

連接建立:PLC做MODBUS TCP客戶端，選擇主動(dòng)。

遠(yuǎn)程IP地址：圖中的IP地址（192.168.0.228）為 筆記本電腦的IP地址

本地設(shè)備ID：選擇PLC的設(shè)備類型

本地端口：作為客戶端，可不指定固定端口

伙伴端口:圖中502端口為Modbus Slave的端口號(hào)

圖4組態(tài)工藝對(duì)象

③Modbus 設(shè)置“內(nèi)部”

圖5組態(tài)工藝對(duì)象

③Modbus 設(shè)置“數(shù)據(jù)區(qū)域”

下圖中設(shè)置了4個(gè)Modbus數(shù)據(jù)區(qū)域

圖6組態(tài)工藝對(duì)象

2.4根據(jù)工藝對(duì)象中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)區(qū)域添加數(shù)據(jù)塊

根據(jù)步驟3.3工藝對(duì)象中設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)域，添加四個(gè)數(shù)據(jù)塊，如下圖所示

圖7創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊

圖8創(chuàng)建存放MODBUS 線圈數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊

圖9創(chuàng)建存放MODBUS 數(shù)字量輸入類型的數(shù)據(jù)塊

圖10創(chuàng)建存放MODBUS 保持寄存器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊

圖11創(chuàng)建存放MODBUS 輸入寄存器據(jù)的數(shù)據(jù)塊

2.5創(chuàng)建具有可用于授權(quán)的注冊(cè)表項(xiàng)的數(shù)據(jù)塊

創(chuàng)建授權(quán)密鑰數(shù)據(jù)塊DB3（名稱REG_KEY），選擇類型為“全局DB”，打開該DB塊，創(chuàng)建變量“REG_KEY”，數(shù)據(jù)類型為“String[17]”，如圖所示：

圖12創(chuàng)建存放授權(quán)碼的數(shù)據(jù)塊

授權(quán)密鑰的獲取方法，參考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

2.6調(diào)用OB121

由于在獲取授權(quán)密鑰前，“MODBUSPN”指令是無授權(quán)狀態(tài)，會(huì)使CPU報(bào)錯(cuò)而停機(jī)。而為了讀取CPU 的“IDENT_CODE”碼，需要CPU運(yùn)行起來，則必須添加編程錯(cuò)誤組織塊OB121，如下圖所示：

圖13調(diào)用OB121

2.7調(diào)用通信指令

調(diào)用MODBUS TCP指令（通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN），填寫參數(shù)。

為了在通信故障時(shí)查找原因，編寫程序段2捕獲錯(cuò)誤代碼。

圖14調(diào)用“MODBUSPN”指令

2.8初始化指令

創(chuàng)建啟動(dòng)組織塊OB100（名稱COMPLETE RESTART），語言為“STL”，打開該OB塊，置位初始化位輸入管腳寄存器，如圖所示：

圖15初始化“MODBUSPN”指令

2.9通信測(cè)試

示例1：客戶端讀取服務(wù)器【 數(shù)字量輸入】，偏移量3，長度為2的數(shù)據(jù)

圖16通信測(cè)試示例

示例2：客戶端讀取服務(wù)器【輸入寄存器】，偏移量0，長度為3的數(shù)據(jù)

圖17通信測(cè)試示例

示例3：客戶端讀取服務(wù)器【線圈寄存器】，偏移量0，長度為8的數(shù)據(jù)

圖18通信測(cè)試示例

示例4：客戶端讀取服務(wù)器【保持寄存器】，偏移量0，長度為3的數(shù)據(jù)

圖19通信測(cè)試示例

示例5：客戶端寫入數(shù)據(jù)到服務(wù)器【保持寄存器】，偏移量5，長度為5的數(shù)據(jù)

圖20通信測(cè)試示例

示例6：客戶端寫入數(shù)據(jù)到服務(wù)器【線圈寄存器】，偏移量0，長度為8的數(shù)據(jù)

圖21通信測(cè)試示例

3.配置S7-300單站系統(tǒng)通過CPU集成PN口作為Server進(jìn)行Modbus TCP通訊

下面以S7-300單站系統(tǒng)及ModScan32軟件為例，詳細(xì)介紹如何將S7-300單站系統(tǒng)CPU的集成PN口配置為Server，ModScan32作為Client進(jìn)行Modbus TCP通訊。

3.1例子中使用的硬件設(shè)備及軟件

本例中所用的硬件設(shè)備如下表：

所用到軟件如下表：

3.2 S7-300單站系統(tǒng)與ModScan32軟件組態(tài)

打開TIA軟件，新建一個(gè)工程項(xiàng)目文件，命名為“PN_MODBUS TCP Server”,在項(xiàng)目下插入一個(gè)S7-300站，如下圖所示：

圖22新建S7-300 Station

打開設(shè)備視圖，修改CPU的IP地址，本例中將CPU的PN口IP地址設(shè)為192.168.0.220，如下圖17所示：

圖23設(shè)備視圖中設(shè)置CPU的IP地址

3.3組態(tài)工藝對(duì)象

①新增工藝對(duì)象，選擇“Modbus”---"其他"---“MODBUS_TCP”---"MB_PN_PARAM"

圖24新增工藝對(duì)象

②設(shè)置“連接設(shè)置”

連接ID:連接引用標(biāo)識(shí)符（范圍1~4095），在之后調(diào)用指令時(shí)會(huì)使用該參數(shù)

連接建立:PLC做MODBUS TCP服務(wù)器，選擇被動(dòng)。

遠(yuǎn)程IP地址：可以指定或者不指定連接伙伴的IP地址。

本地設(shè)備ID：選擇PLC的設(shè)備類型

本地端口：指定固定端口

伙伴端口：可不指定

圖25組態(tài)工藝對(duì)象

③Modbus 設(shè)置“內(nèi)部”

圖26組態(tài)工藝對(duì)象

④Modbus 設(shè)置“數(shù)據(jù)區(qū)域”

下圖中設(shè)置了4個(gè)Modbus數(shù)據(jù)區(qū)域

圖27組態(tài)工藝對(duì)象

3.4根據(jù)工藝對(duì)象中創(chuàng)建的數(shù)據(jù)區(qū)域添加數(shù)據(jù)塊

根據(jù)步驟3.3工藝對(duì)象中設(shè)置的數(shù)據(jù)區(qū)域，添加四個(gè)數(shù)據(jù)塊，如下圖所示

圖28創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊

圖29創(chuàng)建存放MODBUS 線圈數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊

圖30創(chuàng)建存放MODBUS 數(shù)字量輸入類型的數(shù)據(jù)塊

圖31創(chuàng)建存放MODBUS 保持寄存器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊

圖32創(chuàng)建存放MODBUS 輸入寄存器據(jù)的數(shù)據(jù)塊

3.5創(chuàng)建具有可用于授權(quán)的注冊(cè)表項(xiàng)的數(shù)據(jù)塊

創(chuàng)建授權(quán)密鑰數(shù)據(jù)塊DB3（名稱REG_KEY），選擇類型為“全局DB”，打開該DB塊，創(chuàng)建變量“REG_KEY”，數(shù)據(jù)類型為“String[17]”，如圖所示：

圖33創(chuàng)建存放授權(quán)碼的數(shù)據(jù)塊

授權(quán)密鑰的獲取方法，參考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

3.6調(diào)用OB121

由于在獲取授權(quán)密鑰前，“MODBUSPN”指令是無授權(quán)狀態(tài)，會(huì)使CPU報(bào)錯(cuò)而停機(jī)。而為了讀取CPU 的“IDENT_CODE”碼，需要CPU運(yùn)行起來，則必須添加編程錯(cuò)誤組織塊OB121，如下圖所示：

圖34OB121

3.7調(diào)用通信指令

調(diào)用MODBUS TCP指令（通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN），填寫參數(shù)。

為了在通信故障時(shí)查找原因，編寫程序段2捕獲錯(cuò)誤代碼。

圖35調(diào)用“MODBUSPN”指令

3.8初始化指令

創(chuàng)建啟動(dòng)組織塊OB100（名稱COMPLETE RESTART），語言為“STL”，打開該OB塊，置位初始化位輸入管腳寄存器，如下圖所示：

圖36初始化“MODBUSPN”指令

3.9建立和客戶端的連接

按照如下設(shè)置，使能服務(wù)器端，并使用ModScan32建立連接

圖37建立和客戶端的連接

3.9通信測(cè)試

示例1：客戶端讀寫服務(wù)器【 線圈寄存器 】，偏移量0，長度為10的數(shù)據(jù)

圖38通信測(cè)試示例

示例2：客戶端讀取服務(wù)器【 數(shù)字量輸入寄存器 】，偏移量0，長度為10的數(shù)據(jù)

圖39通信測(cè)試示例

示例3：客戶端讀寫服務(wù)器【 保持寄存器 】，偏移量0，長度為10的數(shù)據(jù)

圖40通信測(cè)試示例

示例4：客戶端讀取服務(wù)器【 模擬量輸入寄存器 】，偏移量0，長度為10的數(shù)據(jù)

圖41通信測(cè)試示例