SIMATIC S7-1500 Modbus TCP通訊概述

S7-1500 PLC需要通過(guò)TIA Portal博途軟件進(jìn)行組態(tài)配置，從TIA Portal V12SP1開(kāi)始軟件中增加了S7-1500的Modbus TCP塊庫(kù)，用于S7-1500與支持Modbus TCP的通信伙伴進(jìn)行通信，如下圖2-1所示：

配置 S7-1500 CPU作為Modbus TCP Server與通信伙伴建立通訊

打開(kāi)TIA Portal V13軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目，本例中命名為“S7_1500ModbusTCP_Final_V13”，在項(xiàng)目中添加CPU1516-3PN/DP，為集成的PROFINET接口新建一個(gè)子網(wǎng)并設(shè)置IP 地址，本例中為“192.168.1.30”，如圖3-1所示：

在CPU1516-3PN/DP的OB1組織塊中添加Modbus TCP Server功能塊“MB_SERVER”，軟件將提示會(huì)為該FB塊增加一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，本例中為DB2“MB_SERVER_DB”，如圖3-2所示：

之后在CPU1516-3PN/DP中添加一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊“MB_SERVER”的管腳參數(shù)“CONNECT”，本例中為數(shù)據(jù)塊DB3“MB_TCON”，打開(kāi)該數(shù)據(jù)塊，手動(dòng)輸入一個(gè)“TCON_IP_v4”的數(shù)據(jù)類型，如圖3-3所示：

創(chuàng)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊“MB_SERVER”的管腳參數(shù)“MB_HOLD_REG”，本例中為DB1“Server_DB”，用于存儲(chǔ)保持寄存器的通信數(shù)據(jù)，需要注意的是該數(shù)據(jù)塊必須為非優(yōu)化數(shù)據(jù)塊(支持絕對(duì)尋址)，在該數(shù)據(jù)塊的屬性中不勾選“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”選項(xiàng)，如圖3-5所示：

功能塊“MB_SERVER”的其它管腳參數(shù)如表3-2所示：

上面提到保持寄存器功能塊DB1“MB_Server”與管腳參數(shù)“MB_HOLD_REG”關(guān)聯(lián)，對(duì)于其它數(shù)據(jù)類型，如線圈、離散輸入、輸入寄存器等通過(guò)功能塊均已經(jīng)與S7-1500的過(guò)程映像區(qū)進(jìn)行了映射，其映射地址對(duì)應(yīng)如圖3-6所示：

設(shè)置完上述各管腳參數(shù)后，下載項(xiàng)目到CPU1516-3PN/DP中，打開(kāi)Modsan32應(yīng)用程序，下面以保持寄存器為例介紹通信測(cè)試過(guò)程。

在Modscan32的數(shù)據(jù)定義界面中設(shè)置數(shù)據(jù)類型為保持寄存器，并設(shè)置Modbus偏移量及長(zhǎng)度，建立與CPU1516-3PN/DP集成PN口的通信連接，可以看到雙方可以建立通信連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，如圖3-7所示：

對(duì)于其它數(shù)據(jù)類型，已與S7-1500CPU的過(guò)程映像區(qū)進(jìn)行了映射，其過(guò)程類似。

使用功能塊“MB_SERVER”的一些注意事項(xiàng)：

1）S7-1500 CPU的集成PN口通過(guò)功能塊“MB_SERVER”支持與多個(gè)Modbus客戶端的通信，支持的個(gè)數(shù)取決于CPU所支持的TCP連接數(shù)，必須為每一個(gè)客戶端連接分別調(diào)用一次功能塊“MB_SERVER”，其背景數(shù)據(jù)塊、ID、端口號(hào)等參數(shù)必須唯一。

2）S7-1500 CPU的集成PN口可以同時(shí)作為Modbus TCP的Server及Client。

3）S7-1500 CPU的集成PN口支持多協(xié)議，除了運(yùn)行Modbus TCP協(xié)議外，同時(shí)可以運(yùn)行PROFINET、TCP/IP、S7等協(xié)議。

配置 S7-1500 CPU作為Modbus TCP Client與通信伙伴建立通訊

在上述新建的項(xiàng)目中增加一個(gè)CPU1516-3PN/DP的站點(diǎn)，設(shè)置PROFINET的IP 地址“192.168.1.30”，之后在CPU1516-3PN/DP的OB1組織塊中添加Modbus TCP Client功能塊“MB_CLIENT”，軟件將提示會(huì)為該FB塊增加一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，本例中為DB1“MB_CLIENT_DB”，如圖4-1所示：

同樣在CPU1516-3PN/DP中添加一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊“MB_CLIENT”的管腳參數(shù)“CONNECT”，本例中為數(shù)據(jù)塊DB2“MB_CLIENT_TCON”，打開(kāi)該數(shù)據(jù)塊，手動(dòng)輸入“TCON_IP_v4”的數(shù)據(jù)類型，如圖4-2所示：

展開(kāi)DB塊后其“TCON_IP_v4”的數(shù)據(jù)類型的各參數(shù)設(shè)置如下：

創(chuàng)建一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊“MB_CLIENT”的管腳參數(shù)“MB_DATA_PTR”，本例中為DB3“MB_Client_Data”，用于存儲(chǔ)Modbus通信的各數(shù)據(jù)類型，需要注意的是該數(shù)據(jù)塊必須為非優(yōu)化數(shù)據(jù)塊(支持絕對(duì)尋址)，在該數(shù)據(jù)塊的屬性中不勾選“優(yōu)化的塊訪問(wèn)”選項(xiàng)，如圖4-4所示：

對(duì)于功能塊“MB_CLIENT”的其它參數(shù)管腳含義如表4-2所示：

之后，打開(kāi)上述功能塊“MB_CLIENT”的背景數(shù)據(jù)塊，在“MB_UNIT_ID”參數(shù)中表示通信服務(wù)器伙伴的從站地址，該地址必須一致，如圖4-6所示：

設(shè)置完上述各管腳參數(shù)后，下載項(xiàng)目到CPU1516-3PN/DP中，打開(kāi)Modslave應(yīng)用程序，下面以保持寄存器為例介紹通信測(cè)試過(guò)程。

在Modslave的數(shù)據(jù)定義界面中設(shè)置數(shù)據(jù)類型為保持寄存器，在功能塊“MB_CLIENT”的“MB_DATA_ADDR”和“MB_DATA_LEN”設(shè)置起始地址和長(zhǎng)度，可以看到雙方可以建立通信連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，如圖4-7所示：

對(duì)于其它數(shù)據(jù)類型，測(cè)試過(guò)程類似。

使用功能塊“MB_CLIENT”的一些注意事項(xiàng)：

1）S7-1500 CPU的集成PN口通過(guò)功能塊“MB_CLIENT”支持與多個(gè)Modbus服務(wù)器的通信，支持的個(gè)數(shù)取決于CPU所支持的TCP連接數(shù)，必須為每一個(gè)服務(wù)器連接需要分別調(diào)用一次功能塊“MB_CLIENT”，其背景數(shù)據(jù)塊、ID 等參數(shù)必須唯一。

2）S7-1500 CPU的集成PN口可以同時(shí)作為Modbus TCP的Server及Client。

3）S7-1500 CPU的集成PN口支持多協(xié)議，除了運(yùn)行Modbus TCP協(xié)議外，同時(shí)可以運(yùn)行PROFINET、TCP/IP、S7等協(xié)議。

審核編輯：湯梓紅