S7-200SMART最新推出的Modbus TCP通信功能

上次给大家分享了S7-200 SMART的开放以太网通信，虽然可以实现SMART与第三方设备进行以太网通信，但是很多人始终觉得双边的通信程序书写时较为麻烦，能不能实现单边以太网通信呢？其实SMART还支持Modbus TCP通信，结合了TCP通信和Modbus RTU通信的优点，只是编写Modbus TCP通信的库并非软件标配的功能，需要另外购买西门子公司开发的库文件，最多包括8个客户端库和8个服务器库。

1.MB_Client指令库安装

打开STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2及以上版本软件，鼠标右键项目树的“库”节点，并从快捷菜单中选择“打开库文件夹”，如图1-1所示。

图1-1打开库文件夹

1）将MB_Client指令库添加到打开的STEP 7-Micro/WINSMART库文件夹中，如图1-2所示。

图1-2添加MB_Client指令库

备注：STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹一般存储路径为C:\Users\Public\Documents\Siemens\STEP7-MicroWIN SMART\Lib可以通过软件修改。

关闭STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹，然后鼠标右键项目树的“库”节点，并从快捷菜单中选择“刷新库”。刷新后，您可以看见“MB_Client”指令库已经被添加到项目树的库节点下，如图1-3所示。。MB_Server服务器库添加方法类似。。

图1-3

2.通信程序编写

有了Modbus TCP通信库后，只需要调用库进行编程，使ModbusTCP通信程序变得非常简单，首先看客户端程序如何编写：

1）建立连接，如图1-4所示：

图1-4建立连接

MBC_Connect指令各个参数定义如下：

·       EN使能：必须保证每一扫描周期都被使能。

·       Connect：启动TCP 连接建立操作。

·       Disconnect: 断开TCP连接操作。

·       ConnID: TCP 连接标识。

注意：Modbus TCP 属于TCP通信，也是开放式用户通信中的一种，所以ConnID参数不能与其他TCP、ISO-on-TCP、UDP通信相同。

·       IPaddr1~IPaddr4: Modbus TCP 客户端的IP地址，IPaddr1 是 IP 地址的最高有效字节，IPaddr4 是 IP 地址的最低有效字节。

·       RemPort: Modbus TCP 客户端的端口号。

·       LocPort：本地设备上端口号。

·       ConnectDone：Modbus TCP连接已经成功建立。

·       Busy: 连接操作正在进行时。

·       Error: 建立或断开连接时，发生错误。

·       Status：如果指令置位“Error”输出，Status 输出会显示错误代码。该错误代码为参考开放式用户通信库指令错误代码，具体请参考STEP 7-Micro/WIN SMART在线帮助

注意：每个  MB_Client指令库只能创建一个Mdobus TCP连接，如果一个S7-200SMART需要连接多个Modbus TCP服务器，则需要购买多个名称不同的MB_Client指令库（例如MB_Client_0，MB_Client_1，MB_Client_2，MB_Client_3）

2）读写数据MBC_MSG，如图1-4所示：

图1-4读写数据

MBC_MSG指令各个参数定义如下：

·       EN 使能：同一时刻只能有一条MB_Client_MSG指令使能，EN 输入参数必须一直接通直到MB_Client_MSG 指令 Done 位被置 1。

·       First读写请求：每一条新的读写请求需要使用信号沿触发。

·       RW读写请求：为 0 时，读请求；为 1 时，写请求。开关量输出线圈和保存寄存器支持读请求和写请求，开关量输入触点和模拟量输入通道只支持读请求。

·       Addr读写Modbus 服务器的Modbus 地址： 00001 至 0XXXX 为开关量输出线圈；10001 至 1XXXX  为开关量输入触点； 30001 至 3XXXX 为模拟量输入通道； 40001 至 4XXXX  为保持寄存器。

·       Count读写数据的个数：对于Modbus 地址 0XXXX、1XXXX ，Count 按位的个数计算；对于 Modbus 地址 3XXXX、4XXXX ，Count 按字的个数计算；一个 MB_Client_MSG 指令最多读取或写入 120 个字或 1920 个位数据。

·       DataPtr数据指针：参数 DataPtr 是间接地址指针，指向 CPU 中与读/写请求相关的数据的 V 存储器地址。对于读请求，DataPtr应指向用于存储从 Modbus 服务器读取的数据的第一个 CPU存储单元。对于写请求，DataPtr应指向要发送到 Modbus 服务器的数据的第一个 CPU 存储单元。

·       Done完成位：读写功能完成或者出现错误时，该位会自动置1。多条 MBC_MSG 指令执行时，可以使用该完成位激活下一条 MBC_MSG 指令的执行。

·       Error：错误代码，只有在 Done 位为1时错误代码有效。

如下表1-5所示：

MB_Client错误代码	描述
0	无错误
1	TCP 发送数据错误
2	TCP接收数据错误
3	Modbus 接收响应超时
4	请求参数出错：一个或多个输入参数（“从站”(Slave)、“读写”(RW)、“地址”(Addr) 或“计数”(Count)）被设置为非法值。
5	TCP连接未成功建立
6	Modbus 正忙于处理另一请求。
7	Modbus响应出错，接收到的响应与请求不符合。
8	Modbus响应长度校验错误。
101	Modbus 服务器不支持该地址的请求功能。
102	Modbus 服务器不支持数据地址：“地址”(Addr) 加上“计数”(Count) 的请求地址范围超出服务器允许的地址范围。
103	Modbus服务器不支持数据类型：服务器设备不支持“地址”(Addr) 类型。
104	Modbus服务器设备故障

 

表1-5MB_Client错误代码

3）为MB_Client指令库分配库存储器地址。

MB_Client指令库需要占用 300个字节 V 存储区用于库存储器地址分配。该库存储器分配地址不能与 MBC_MSG 指令参数DataPtr指向的 V 存储器地址重叠，也不能与其它程序使用的地址有重叠，库存储器地址分配过程见图1-5所示。

图1-5为MB_Client分配库存储区

接下来就是服务端程序的编写了：

注意：每个  MB_Server指令库只能创建一个Mdobus TCP连接，如果一个S7-200 SMART 需要连接多个Modbus TCP 客户端，则需要购买多个名称不同的MB_Server指令库（例如MB_Server_0，MB_Server_1，MB_Server_2）

1）建立与客户端连接，如图1-6所示：

图1-6建立与客户端连接

MBS_Connect指令各个参数定义如下：

·       EN使能：必须保证每一扫描周期都被使能。

·       Connect：启动TCP 连接建立操作。

·       Disconnect: 断开TCP连接操作。

·       ConnID: TCP 连接标识。

注意：Modbus TCP 属于TCP通信，也是开放式用户通信中的一种，所以ConnID参数不能与其他TCP、ISO-on-TCP、UDP通信相同。

·       IPaddr1~IPaddr4: Modbus TCP 客户端的IP地址，IPaddr1 是 IP 地址的最高有效字节，IPaddr4 是 IP 地址的最低有效字节。如果不指定伙伴 IP ，则可以设置为0.0.0.0 。

·       LocPort：本地设备上端口号

MaxHold: 用于设置 Modbus 地址 4xxxx 或 4yyyyy 可访问的 V 存储器中的字保持寄存器数。

·      HoldStart:间接地址指针，指向 CPU 中 V 存储器中保持寄存器的起始地址，即40001从哪个地址开始。

·      ConnectDone：Modbus TCP连接已经成功建立。

·      Busy: 连接操作正在进行时。

·      Error: 建立或断开连接时，发生错误。

·      Status：如果指令置位“Error”输出，Status 输出会显示错误代码。

MB_Server指令库错误代码如表1-7所示。

表 1-7 MB_Server错误代码

2）收到客户端发来的命令要进行应答，如图1-8所示。

图1-8服务器应答

3）为MB_Server指令库分配库存储器地址。

MB_Server指令库需要占用 300个字节 V 存储区用于库存储器地址分配。该库存储器分配地址不能与 MBS_Connect 指令参数 HoadStart指向的 V 存储器地址重叠，也不能与其它程序使用的地址有重叠，否则可能导致通信故障无法实现通信，库存储器地址分配过程见图1-9所示。

图1-9 为MB_Server库分配存储器

耐心看完本文的小伙伴们，恭喜你已经学会了S7-200SMART最新推出的Modbus TCP通信功能啦，是不是迫不及待的想去测试一下呢？