S7-200SMART最新推出的Modbus TCP通信功能

上次給大家分享了S7-200 SMART的開(kāi)放以太網(wǎng)通信，雖然可以實(shí)現(xiàn)SMART與第三方設(shè)備進(jìn)行以太網(wǎng)通信，但是很多人始終覺(jué)得雙邊的通信程序書(shū)寫(xiě)時(shí)較為麻煩，能不能實(shí)現(xiàn)單邊以太網(wǎng)通信呢？其實(shí)SMART還支持Modbus TCP通信，結(jié)合了TCP通信和Modbus RTU通信的優(yōu)點(diǎn)，只是編寫(xiě)Modbus TCP通信的庫(kù)并非軟件標(biāo)配的功能，需要另外購(gòu)買(mǎi)西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的庫(kù)文件，最多包括8個(gè)客戶(hù)端庫(kù)和8個(gè)服務(wù)器庫(kù)。

1.MB_Client指令庫(kù)安裝

打開(kāi)STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2及以上版本軟件，鼠標(biāo)右鍵項(xiàng)目樹(shù)的“庫(kù)”節(jié)點(diǎn)，并從快捷菜單中選擇“打開(kāi)庫(kù)文件夾”，如圖1-1所示。

圖1-1打開(kāi)庫(kù)文件夾

1）將MB_Client指令庫(kù)添加到打開(kāi)的STEP 7-Micro/WINSMART庫(kù)文件夾中，如圖1-2所示。

圖1-2添加MB_Client指令庫(kù)

備注：STEP 7-Micro/WIN SMART庫(kù)文件夾一般存儲(chǔ)路徑為C:\Users\Public\Documents\Siemens\STEP7-MicroWIN SMART\Lib可以通過(guò)軟件修改。

關(guān)閉STEP 7-Micro/WIN SMART庫(kù)文件夾，然后鼠標(biāo)右鍵項(xiàng)目樹(shù)的“庫(kù)”節(jié)點(diǎn)，并從快捷菜單中選擇“刷新庫(kù)”。刷新后，您可以看見(jiàn)“MB_Client”指令庫(kù)已經(jīng)被添加到項(xiàng)目樹(shù)的庫(kù)節(jié)點(diǎn)下，如圖1-3所示。。MB_Server服務(wù)器庫(kù)添加方法類(lèi)似。。

圖1-3

2.通信程序編寫(xiě)

有了Modbus TCP通信庫(kù)后，只需要調(diào)用庫(kù)進(jìn)行編程，使ModbusTCP通信程序變得非常簡(jiǎn)單，首先看客戶(hù)端程序如何編寫(xiě)：

1）建立連接，如圖1-4所示：

圖1-4建立連接

MBC_Connect指令各個(gè)參數(shù)定義如下：

·EN使能：必須保證每一掃描周期都被使能。

·Connect：?jiǎn)?dòng)TCP 連接建立操作。

·Disconnect: 斷開(kāi)TCP連接操作。

·ConnID: TCP 連接標(biāo)識(shí)。

注意：Modbus TCP 屬于TCP通信，也是開(kāi)放式用戶(hù)通信中的一種，所以ConnID參數(shù)不能與其他TCP、ISO-on-TCP、UDP通信相同。

·IPaddr1~IPaddr4: Modbus TCP 客戶(hù)端的IP地址，IPaddr1 是 IP 地址的最高有效字節(jié)，IPaddr4 是 IP 地址的最低有效字節(jié)。

·RemPort: Modbus TCP 客戶(hù)端的端口號(hào)。

·LocPort：本地設(shè)備上端口號(hào)。

·ConnectDone：Modbus TCP連接已經(jīng)成功建立。

·Busy: 連接操作正在進(jìn)行時(shí)。

·Error: 建立或斷開(kāi)連接時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤。

·Status：如果指令置位“Error”輸出，Status 輸出會(huì)顯示錯(cuò)誤代碼。該錯(cuò)誤代碼為參考開(kāi)放式用戶(hù)通信庫(kù)指令錯(cuò)誤代碼，具體請(qǐng)參考STEP 7-Micro/WIN SMART在線幫助

注意：每個(gè) MB_Client指令庫(kù)只能創(chuàng)建一個(gè)Mdobus TCP連接，如果一個(gè)S7-200SMART需要連接多個(gè)Modbus TCP服務(wù)器，則需要購(gòu)買(mǎi)多個(gè)名稱(chēng)不同的MB_Client指令庫(kù)（例如MB_Client_0，MB_Client_1，MB_Client_2，MB_Client_3）

2）讀寫(xiě)數(shù)據(jù)MBC_MSG，如圖1-4所示：

圖1-4讀寫(xiě)數(shù)據(jù)

MBC_MSG指令各個(gè)參數(shù)定義如下：

·EN 使能：同一時(shí)刻只能有一條MB_Client_MSG指令使能，EN 輸入?yún)?shù)必須一直接通直到MB_Client_MSG 指令 Done 位被置 1。

·First讀寫(xiě)請(qǐng)求：每一條新的讀寫(xiě)請(qǐng)求需要使用信號(hào)沿觸發(fā)。

·RW讀寫(xiě)請(qǐng)求：為 0 時(shí)，讀請(qǐng)求；為 1 時(shí)，寫(xiě)請(qǐng)求。開(kāi)關(guān)量輸出線圈和保存寄存器支持讀請(qǐng)求和寫(xiě)請(qǐng)求，開(kāi)關(guān)量輸入觸點(diǎn)和模擬量輸入通道只支持讀請(qǐng)求。

·Addr讀寫(xiě)Modbus 服務(wù)器的Modbus 地址： 00001 至 0XXXX 為開(kāi)關(guān)量輸出線圈；10001 至 1XXXX 為開(kāi)關(guān)量輸入觸點(diǎn)； 30001 至 3XXXX 為模擬量輸入通道； 40001 至 4XXXX 為保持寄存器。

·Count讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)：對(duì)于Modbus 地址 0XXXX、1XXXX ，Count 按位的個(gè)數(shù)計(jì)算；對(duì)于 Modbus 地址 3XXXX、4XXXX ，Count 按字的個(gè)數(shù)計(jì)算；一個(gè) MB_Client_MSG 指令最多讀取或?qū)懭?120 個(gè)字或 1920 個(gè)位數(shù)據(jù)。

·DataPtr數(shù)據(jù)指針：參數(shù) DataPtr 是間接地址指針，指向 CPU 中與讀/寫(xiě)請(qǐng)求相關(guān)的數(shù)據(jù)的 V 存儲(chǔ)器地址。對(duì)于讀請(qǐng)求，DataPtr應(yīng)指向用于存儲(chǔ)從 Modbus 服務(wù)器讀取的數(shù)據(jù)的第一個(gè) CPU存儲(chǔ)單元。對(duì)于寫(xiě)請(qǐng)求，DataPtr應(yīng)指向要發(fā)送到 Modbus 服務(wù)器的數(shù)據(jù)的第一個(gè) CPU 存儲(chǔ)單元。

·Done完成位：讀寫(xiě)功能完成或者出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，該位會(huì)自動(dòng)置1。多條 MBC_MSG 指令執(zhí)行時(shí)，可以使用該完成位激活下一條 MBC_MSG 指令的執(zhí)行。

·Error：錯(cuò)誤代碼，只有在 Done 位為1時(shí)錯(cuò)誤代碼有效。

如下表1-5所示：

表1-5MB_Client錯(cuò)誤代碼

3）為MB_Client指令庫(kù)分配庫(kù)存儲(chǔ)器地址。

MB_Client指令庫(kù)需要占用 300個(gè)字節(jié) V 存儲(chǔ)區(qū)用于庫(kù)存儲(chǔ)器地址分配。該庫(kù)存儲(chǔ)器分配地址不能與 MBC_MSG 指令參數(shù)DataPtr指向的 V 存儲(chǔ)器地址重疊，也不能與其它程序使用的地址有重疊，庫(kù)存儲(chǔ)器地址分配過(guò)程見(jiàn)圖1-5所示。

圖1-5為MB_Client分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)

接下來(lái)就是服務(wù)端程序的編寫(xiě)了：

注意：每個(gè) MB_Server指令庫(kù)只能創(chuàng)建一個(gè)Mdobus TCP連接，如果一個(gè)S7-200 SMART 需要連接多個(gè)Modbus TCP 客戶(hù)端，則需要購(gòu)買(mǎi)多個(gè)名稱(chēng)不同的MB_Server指令庫(kù)（例如MB_Server_0，MB_Server_1，MB_Server_2）

1）建立與客戶(hù)端連接，如圖1-6所示：

圖1-6建立與客戶(hù)端連接

MBS_Connect指令各個(gè)參數(shù)定義如下：

·EN使能：必須保證每一掃描周期都被使能。

·Connect：?jiǎn)?dòng)TCP 連接建立操作。

·Disconnect: 斷開(kāi)TCP連接操作。

·ConnID: TCP 連接標(biāo)識(shí)。

注意：Modbus TCP 屬于TCP通信，也是開(kāi)放式用戶(hù)通信中的一種，所以ConnID參數(shù)不能與其他TCP、ISO-on-TCP、UDP通信相同。

·IPaddr1~IPaddr4: Modbus TCP 客戶(hù)端的IP地址，IPaddr1 是 IP 地址的最高有效字節(jié)，IPaddr4 是 IP 地址的最低有效字節(jié)。如果不指定伙伴 IP ，則可以設(shè)置為0.0.0.0 。

·LocPort：本地設(shè)備上端口號(hào)

MaxHold: 用于設(shè)置 Modbus 地址 4xxxx 或 4yyyyy 可訪問(wèn)的 V 存儲(chǔ)器中的字保持寄存器數(shù)。

· HoldStart:間接地址指針，指向 CPU 中 V 存儲(chǔ)器中保持寄存器的起始地址，即40001從哪個(gè)地址開(kāi)始。

· ConnectDone：Modbus TCP連接已經(jīng)成功建立。

· Busy: 連接操作正在進(jìn)行時(shí)。

· Error: 建立或斷開(kāi)連接時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤。

· Status：如果指令置位“Error”輸出，Status 輸出會(huì)顯示錯(cuò)誤代碼。

MB_Server指令庫(kù)錯(cuò)誤代碼如表1-7所示。

表 1-7 MB_Server錯(cuò)誤代碼

2）收到客戶(hù)端發(fā)來(lái)的命令要進(jìn)行應(yīng)答，如圖1-8所示。

圖1-8服務(wù)器應(yīng)答

3）為MB_Server指令庫(kù)分配庫(kù)存儲(chǔ)器地址。

MB_Server指令庫(kù)需要占用 300個(gè)字節(jié) V 存儲(chǔ)區(qū)用于庫(kù)存儲(chǔ)器地址分配。該庫(kù)存儲(chǔ)器分配地址不能與 MBS_Connect 指令參數(shù) HoadStart指向的 V 存儲(chǔ)器地址重疊，也不能與其它程序使用的地址有重疊，否則可能導(dǎo)致通信故障無(wú)法實(shí)現(xiàn)通信，庫(kù)存儲(chǔ)器地址分配過(guò)程見(jiàn)圖1-9所示。

圖1-9 為MB_Server庫(kù)分配存儲(chǔ)器

耐心看完本文的小伙伴們，恭喜你已經(jīng)學(xué)會(huì)了S7-200SMART最新推出的Modbus TCP通信功能啦，是不是迫不及待的想去測(cè)試一下呢？