S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理

S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理

单独的客户机连接需要遵循的规则:
1. 每个“MB_CLIENT”连接需要使用一个不同的背景数据块;
2. 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个服务器 IP 地址;
3. 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个唯一的连接 ID;
4. 是否需要唯一的 IP 端口号取决于服务器组态;
5.连接 ID 和背景数据块组合成对,对每个连接来说,组合对都是唯一的。

对于多请求处理,有两种方法:
方法一:如果 TCP 连接充裕,可以建立多个不同的连接发送请求,即每个请求使用一个独立的连接,调用独立的“MB_CLIENT”功能块,具体操作参考“Modbus TCP”部分,链接。
通过不同的连接发送多个请求,“MB_CLIENT”功能块多次调用,但是需要使用不同的背景数据块,不同的 ID 号和不同的端口号。
方法二:通过公共的连接发送多个请求
这个方法适合 CPU 访问一个 Modbus TCP 服务器,但是有多个作业的情况,例如有读也有写,或者读多个区域等。
通过公共的连接发送多个请求,“MB_CLIENT”功能块多次调用,但是需要使用相同的背景数据块,连接 ID 号,IP 地址和端口号,根据需要修改模式、地址、长度、指针等。
在任意时间,只能有一个 MB_CLIENT 请求处于激活状态,在一个请求完成执行后,下一个请求再开始执行,轮循处理。

方法二特例:MODBUS TCP 客户端访问网关后的多个 MODBUS RTU 从站
这个方法适合 CPU 通过 Modbus TCP 转 Modbus RTU 网关,访问网关后多个 Modbus RTU 从站数据。CPU 仅仅和网关建立一个 Modbus TCP 连接,就可以访问多个站的数据。
通过公共的连接发送多个请求,“MB_CLIENT”功能块多次调用,但是需要使用相同的背景数据块,连接 ID 号,IP 地址和端口号。参数“ MB_Unit_ID ” 使用不同的值,根据需要修改模式、地址、长度、指针等。
在任意时间,只能有一个 MB_CLIENT 请求处于激活状态,在一个请求完成执行后,下一个请求再开始执行,轮循处理。

方法二轮循处理的操作

一.软硬件要求
MB_Client 指令的使用要求:软件 V11 SP1 及以上版本,CPU 固件版本 V1.02 及以上版本。
二.测试条件
硬件:CPU 1214C(DC/DC/DC) V4.5 ,电脑(ModSim32 调试软件);
软件:TIA PORTAL STEP 7 V17
实验:S7-1200 作 Modbus TCP 客户机,用功能码 3 对调试软件先进行读取地址 40001 开始的 2 个字,然后用功能码 16 对地址 40003 开始的 2 个字进行写入。
三.组态配置
1. S7-1200 的 IP 地址192.168.1.42,如图 1 所示。
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第1张图片
图1. IP地址设置

  1. ModSim32 调试软件设置
    服务器采用 ModSim32 软件测试,首先将测试电脑的 IP 地址设置成192.168.1.201,如图 2 所示。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第2张图片
    图 2. 电脑的 IP 地址
    打开 ModSim32 软件,然后通过 “File”>“New”,新建设置 03 地址区、起始地址 40001、长度 4、设备 ID 255 等,如图 3 所示。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第3张图片
    图 3. ModSim32 调试软件的从站设置
    在“Connection”中选择“Modbus/TCP Svr”,设置本地服务器端口号为 502,如图 4 所示。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第4张图片
    图 4. 连接设置

四.S7-1200编程

  1. 新建 FB
    如图 5 所示,新建 FB,命名为 Comm,在静态变量中增加参数。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第5张图片图 5. 设置 FB 参数
    参数含义参见表 1:
    表 1. FB 接口参数含义
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第6张图片

  2. 编写轮循功能
    如图 6 所示,例子中使用 SCL 的 CASE OF 方式编写轮询程序,SCL 的 CASE OF 指令编写顺控可以参考链接:文档。
    思路如下:
    步骤 0:等待连接建立,当连接建立则跳转到步骤 1。
    步骤 1:设置读取参数,触发读取,当读取正常后,将读取到的数据存入指定数据区,然后跳转到
    步骤 2,如果故障则跳转到步骤 100。
    步骤 2:设置写入参数,将待写入数据送入指定区域,触发写入,当写入正常后,跳转到步骤 1,
    如果故障则跳转到步骤 100。
    步骤 100:当故障消失,则跳转到步骤 0。
    如果有更多的读写需要,可以建立更多的步骤。
    以下程序的源文件压缩包链接:源文件。将压缩包下载解压缩后,得到文件“Comm.scl”,然后在 TIA Portal 项目中导入即可使用,导入源文件方式参见链接:文档。
    以下例程仅供参考。读者如欲采纳,风险自担。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第7张图片图 6. 例子程序

  3. 在主程序中调用该 FB,如图 7 所示。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第8张图片
    图 7. 调用程序

五.通讯测试
对 FB 背景数据块与 Modsim32 软件进行监视,如图 8 所示。
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第9张图片图 8. 测试结果
注意:
1.如果需要更多的读写任务可以按照例子自行添加。
2.ModSim32 是做 Modbus RTU 从站以及 Modbus TCP 服务器的测试软件,是第三方软件,可以从网络上下载

方法二特例轮循处理的操作

一.软硬件要求
MB_Client 指令的使用要求:软件 V11 SP1 及以上版本,CPU 固件版本 V1.02 及以上版本。
二.测试条件
硬件:CPU 1214C(DC/DC/DC) V4.5 ,电脑(ModSim32 调试软件);
软件:TIA PORTAL STEP 7 V17
实验:S7-1200 作 Modbus TCP 客户机,用功能码 3 对调试软件先后进行读取 ID 为 1 的 40001 开始的 2 个字以及 ID 为 2 的 40003 开始的 2 个字。
该实验仿真读取 Modbus TCP 转 Modbus RTU 网关后的多个 Modbus RTU 从站数据的功能。
三.组态配置

  1. CPU 硬件组态参考图 1 的设置。
  2. 电脑 IP 地址设置参考图 2 的设置。
  3. ModSim32 通过 “File”>“New”,新建 2 个文件,设置 03 地址区、起始地址 40001、长度 2、设备 ID 分别是 1 和 2,如图 9 所示。然后参考图 4 进行连接设置。
    S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第10张图片 图 9. ModSim32 的设置

四.编程
5. 新建 FB
如图 10 所示,新建 FB,命名为 CommUnitId,在静态变量中增加参数。
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第11张图片
图 10. 设置 FB 参数

参数含义参见表 2:
表 2. FB 接口参数含义
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第12张图片

  1. 编写轮循功能

如图 11 所示,例子中使用 SCL 的 CASE OF 方式编写轮询程序,SCL 的 CASE OF 指令编写顺控可以参考链接:文档。
思路如下:
步骤 0:等待连接建立,当连接建立则跳转到步骤 1。
步骤 1:设置读取参数,设置 MB_Unit_ID = 1,触发读取,当读取正常后,将读取到的数据存入指定数据区,然后跳转到步骤 2,如果故障同样跳转到步骤 2,如果连接中断则跳转到步骤 0。
步骤 2:设置读取参数,设置 MB_Unit_ID = 2,触发读取,当读取正常后,将读取到的数据存入指定数据区,然后跳转到步骤 1,如果故障同样跳转到步骤 1,如果连接中断则跳转到步骤 0。
如果有更多的读写需要,可以建立更多的步骤。
以下程序的源文件压缩包链接:源文件。将压缩包下载解压缩后,得到文件“CommUnitId.scl”,然后在 TIA Portal 项目中导入即可使用,导入源文件方式参见链接:文档。
以下例程仅供参考。读者如欲采纳,风险自担。
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第13张图片
11. 例子程序
3. 在主程序中调用该 FB,如图 12 所示
在这里插入图片描述

图 12. 调用程序
五.通讯测试
通讯结果如图 13 所示。
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理_第14张图片

图 13. 测试结果
原文

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