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；

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。

图 1. IP 地址设置

2. 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。

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。

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。

图 4. 连接设置

四.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。

图 5. 设置 FB 参数

参数含义参见表 1：

表 1. FB 接口参数含义

 

参数	含义
statStep	步骤号
instClient	MB_CLIENT 多重背景
statReq	MB_CLIENT 的实参，程序中会在需要时修改其值
statMode
statAddr
statLen
statPtr
statConn	连接参数，具体含义参见链接文档
statRead	读取到的数据
statWrite	待写入的数据

 

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。

图 6. 例子程序

3. 在主程序中调用该 FB，如图 7 所示。

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。

图 8. 测试结果

注意：

如果需要更多的读写任务可以按照例子自行添加。

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。

图 9. ModSim32 的设置

四.编程

1. 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。

图 10. 设置 FB 参数

参数含义参见表 2：

表 2. FB 接口参数含义

 

参数	含义
statStep	步骤号
instClient	MB_CLIENT 多重背景
statReq	MB_CLIENT 的实参，程序中会在需要时修改其值
statMode
statAddr
statLen
statPtr
statConn	连接参数，具体含义参见链接文档
statRead1	1 号站读取到的数据
statRead2	2 号站读取到的数据

 

2. 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。

图 11. 例子程序

3. 在主程序中调用该 FB，如图 12 所示。

图 12. 调用程序

五.通讯测试

通讯结果如图 13 所示。

图 13. 测试结果

审核编辑 ：李倩