一、S7-1200 Modbus TCP 通信指令块

图1. Modbus TCP V4.0 版本指令块

二、S7-1200 Modbus TCP 实验环境

下面以两台S7-1200之间进行 Modbus TCP 通信为例，详细阐述客户端与服务器侧如何编程及通信的过程。

表1. Modbus TCP 通信双方的基本配置

硬件标识符是在“设备组态”中，双击 PROFINET 接口，然后在“属性”中的“硬件标识符”中查看。

图2. S7-1200设备的PROFINET接口硬件标识符

三、S7-1200 Modbus TCP 客户端编程

S7-1200 客户端侧需要调用MB_CLIENT指令块，该指令块主要完成客户机和服务器的TCP连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器断开的工作任务。

(1)将MB_CLIENT 指令块在“ 程序块 -> OB1 ”中的程序段里调用，调用时会自动生成背景DB ，点击确定即可。

图3. Modbus TCP 客户端侧指令块

该功能块各个引脚定义如下：

表2. MB_CLIENT 各引脚定义说明

(2)CONNECT 引脚的指针类型

第一步，先创建一个新的全局数据块 DB2：

图4. 创建全局数据块

第二步，双击打开新生成的DB块，定义变量名称为“aa"，数据类型为“TCON_IP_v4”(可以将 TCON_IP_v4 拷贝到该对话框中)，然后点击“回车”按键。该数据类型结构创建完毕。如图5所示：

图5. 创建 MB_CLIENT 中的TCP连接结构的数据类型

各个引脚定义说明如下：

表3. TCON_IP_v4 数据结构的引脚定义

本文远程服务器的IP地址为192.168.0.4，远程端口号设为502。所以客户端侧该数据结构的各项值为：

图6. MB_CLIENT 侧 CONNECT 引脚数据定义

注意： CONNECT引脚的填写需要用符号寻址的方式。

(3)创建 MB_DATA_PTR 数据缓冲区

第一步，创建一个全局数据块 DB3，创建方法可以参考上面的图3，数据块的名称如图7所示：

图7. 生成的两个DB块名称

第二步，建议一个数组的数据类型，以便通信中存放数据，请参考图8所示：

图8. MB_DATA_PTR 数据缓冲区结构

注意： MB_DATA_PTR指定的数据缓冲区可以为DB块或M存储区地址中。DB块可以为优化的数据块，也可以为标准的数据块结构。若为优化的数据块结构，编程时需要以符号寻址的方式填写该引脚；若为标准的数据块结构(可以右键单击DB块，“属性”中将“优化的块访问”前面的勾去掉，如下图9所示)，需要以绝对地址的方式填写该引脚。本文以标准的数据块(默认)为例进行编程。

图9. 修改 DB 块属性为标准的块结构

(4)客户端侧完成指令块编程

调用 MB_CLIENT 指令块，实现从 Modbus TCP 通信服务器中读取2个保持寄存器的值，如图10所示：

图10. MB_CLIENT 指令块编程

(5)将整个项目下载到S7-1200

待Modbus TCP 服务器侧准备就绪，给MB_CLIENT指令块的REQ引脚一个上升沿，将读取到的数据放入 MB_DATA_PTR引脚指定的DB 块中。具体的实验结果可以查看S7-1200 服务器侧编程。

四、S7-1200 Modbus TCP 服务器编程

“MB_SERVER”指令将处理 Modbus TCP 客户端的连接请求、接收并处理 Modbus 请求并发送响应。

(1)在“ 程序块-> OB 1"中调用“MB_SERVER”指令块，然后会生成相应的背景DB块，点击确定，如图11所示。

图11. 调用MB_SERVER指令块

该功能块的各个引脚定义如下：

表4. MB_SERVER 各个引脚定义说明

(2) CONNECT 引脚的指针类型

第一步，先创建一个新的全局数据块 DB2，如图12所示：

图12. 创建全局数据块

第二步，双击打开新生成的 DB2 数据块，定义变量名称为“ss"，数据类型为“TCON_IP_v4”(可以将 TCON_IP_v4 拷贝到该对话框中)，然后点击“回车”按键。该数据类型结构创建完毕。如图13所示：

图13. 创建 MB_SERVER 中的 TCP 连接结构的数据类型

各个引脚定义说明如下：

表5. TCON_IP_v4 数据结构的引脚定义

客户端侧的IP地址为192.168.0.6，端口号为0，所以 MB_SERVER 服务器侧该数据结构的各项值如图14所示。

图14. MB_SERVER 服务器侧的 CONNECT 数据结构定义

(3)S7-1200 服务器侧 MB_SERVER 编程

调用MB_SERVER指令块，实现被客户端读取2个保持寄存器的值，如图15所示。

图15. MB_SERVER 服务器侧编程

注意：MB_HOLD_REG 指定的数据缓冲区可以设为 DB 块或 M 存储区地址。DB 块可以为优化的数据块，也可以为标准的数据块结构。

五、S7-1200 Modbus TCP 通信调试

S7-1200 MODBUS TCP 服务器侧准备数据，用于客户端读访问，如图16所示。

图16. 服务器侧监控表

S7-1200 MODBUS TCP 客户端侧，给 MB_CLIENT 指令块中 REQ 引脚一个上升沿，监控数据读取成功。如图17所示。

图17. 客户端侧监控表

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