MODBUS TCP使用服务器与客户机的通信方式,由客户机对服务器的数据进行读/写操作,服务器响应客户机。在S7-1500PLC中,CPU集成的以太网接口、CM/CP都支持MODBUS TCP协议,所使用的通信函数也是相同的。
下面介绍S7-1500 PLC的 ModbusTCP Server通信,测试中所需要的软硬件如下:
1、软件:
TIA Portal V14
Modbus Poll 用于在PC 中模拟Modbus Client
2、硬件:
CPU 1511-1PN V2.0
3、设备角色及地址:
下面介绍编程组态步骤:
1、新建项目,双击“添加新设备” 选择CPU1511-1PN,版本选择为2.0(需与实际硬件固件版本一致);
2、打开S7-1500 PLC的设备组态,进入设备组态界面后双击CPU进入属性设置界面,选择PROFINET接口下的以太网地址,设置IP地址为192.168.1.20
3、在CPU1511-1 PN 的OB1 组织块中添加Modbus TCP Server 功能块“MB_SERVER”,软件将提示会为该FB块增加一个背景数据块,本例中为DB1“MB_SERVER_DB”,如图所示
4、在CPU1511-1 PN 中添加一个全局数据块用于匹配功能块“MB_SERVER”的管脚参数“CONNECT”,本例中为数据块“数据块_2[DB3]”,打开该数据块,手动输入一个“TCON_IP_v4”的数据类型,起始值修改如图:
5、展开DB 块后其“TCON_IP_v4”的数据类型的各参数设置如下:
接口硬件标识,可以通过设备组态,双击CPU以太网接口,选择系统常数查看,本案例将硬件标识符64,写入该参数的起始值;
连接ID,每个连接ID必须独立,本案例为1(修改起始值为1);
ConnectionType 连接类型,TCP/IP=16#0B,UDP=16#13,默认为16#0B;
ActiveEstablished 是否主动建立连接,True=主动,默认为False;
RemoteAddress 通信伙伴IP地址,设置为0允许远程任意的IP 建立连接,根据实际情况填写;
RemotePort 通信伙伴端口号,设置为0 允许远程任意的端口建立连接,根据实际情况填写;
LocalPort 本地端口号,缺省的Modbus/TCP Server 为502,将502写入该参数的起始值;
6、创建一个全局数据块用于匹配功能块“MB_SERVER”的管脚参数“MB_HOLD_REG”,本例中为“数据块_1[DB2]”,用于存储保持寄存器的通信数据,需要注意的是该数据块必须为非优化数据块(支持绝对寻址),在该数据块的属性中不勾选“优化的块访问”选项,本案例中管脚 “MB_HOLD_REG”输入P#DB2.DBX0.0 WORD 10(注意WORD前后输入空格)
MB_HOLD_REG:将全局数据块或者位存储器(M)映射到MODBUS TCP通信的保持寄存区(4xxxx),用于功能码03(以WORD格式读取保持寄存器),功能码06(以WORD格式写入单个保持寄存器),功能码16(以WORD格式写入多个保持结存器)
上面提到保持寄存器数据块_1[DB2]与管脚参数“MB_HOLD_REG”关联,对于其它数据类型,如线圈、离散输入、输入寄存器等通过功能块均已经与S7-1500 的过程映像区进行了映射,其映射地址对应如下:
设置完上述各管脚参数后,下载程序到CPU,打开Modbus Poll应用程序,打开连接设置下的连接,在弹出对话框中,选择ModbusTCP/IP,IP输入1500 CPU设置的IP地址,服务端口设置为502,单击确认;
按照如图设置,ID为1,选择功能码03(读取保持寄存器),Address设置为1,Quantity设置为10
在S7-1500 PLC 中打开DB2,在Modbus Poll中修改数据,监控DB2中数据变化如图:
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