浅谈S7-300 CPU集成PN口配置的Modbus TCP通讯技术

发布时间:2024-03-06  

2.配置S7-300单站系统通过CPU集成PN口作为Client进行Modbus TCP通讯

下面以S7-300单站系统及Modbus Slave软件为例,详细介绍如何将S7-300单站系统CPU的集成PN口配置为Client,Modbus Slave作为Server进行Modbus TCP通讯。


2.1硬件设备及软件

本例中所用的硬件设备如下表:

名称 数量 订货号
S7-300电源模块PS 307 10A 1 6ES7307-1KA02-0AA0
S7-300 CPU317-2PN/DP 1 6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
网线 若干
笔记本电脑 1

 

所用到软件如下表:

 

名称 订货号
STEP7 V16 Update3 组态编程软件
Modbus Slave免授权版本 可从网上免费获取

 

2.2 S7-300单站系统与Modbus Slave软件组态

打开TIA软件,新建一个工程项目文件,命名为“PN_MODBUS TCP Client”, 在项目下插入一个S7-300站,如下图1所示: 

0aa95a00-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图1 新建S7-300 Station

打开设备视图,修改CPU的IP地址,本例中将CPU的PN口IP地址设为192.168.0.220,如下图17所示:

0ace6886-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图2 设备视图中设置CPU的IP地址

2.3组态工艺对象

①选择添加工艺对象“Modbus”---"其他"---“MODBUS TCP”---"MB_PN_PARAM"

0ae53dae-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图3 新增工艺对象

②设置“连接设置”

连接ID:连接引用标识符(范围1~4095),在之后调用指令时会使用该参数

连接建立:PLC做MODBUS TCP客户端,选择主动。

远程IP地址:图中的IP地址(192.168.0.228)为 笔记本电脑的IP地址

本地设备ID:选择PLC的设备类型

本地端口:作为客户端,可不指定固定端口

伙伴端口:图中502端口为Modbus Slave的端口号

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图4 组态工艺对象

③Modbus 设置“内部”

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图5 组态工艺对象

③Modbus 设置“数据区域”

下图中设置了4个Modbus数据区域

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图6 组态工艺对象

2.4根据工艺对象中创建的数据区域添加数据块

根据步骤3.3工艺对象中设置的数据区域,添加四个数据块,如下图所示

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图7 创建数据块

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图8 创建存放MODBUS 线圈数据的数据块

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图9 创建存放MODBUS 数字量输入类型的数据块

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图10 创建存放MODBUS 保持寄存器数据的数据块

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图11 创建存放MODBUS 输入寄存器据的数据块

2.5创建具有可用于授权的注册表项的数据块

创建授权密钥数据块DB3(名称REG_KEY),选择类型为“全局DB”,打开该DB块,创建变量“REG_KEY”,数据类型为“String[17]”,如图所示:

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图12 创建存放授权码的数据块

授权密钥的获取方法,参考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

2.6调用OB121

由于在获取授权密钥前,“MODBUSPN”指令是无授权状态,会使CPU报错而停机。而为了读取CPU 的“IDENT_CODE”码,需要CPU运行起来,则必须添加编程错误组织块OB121,如下图所示:

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图13 调用OB121

2.7调用通信指令

调用MODBUS TCP指令(通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN),填写参数。

为了在通信故障时查找原因,编写程序段2捕获错误代码。

0bda45ba-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图14 调用“MODBUSPN”指令

2.8初始化指令

创建启动组织块OB100(名称COMPLETE RESTART),语言为“STL”,打开该OB块,置位初始化位输入管脚寄存器,如图所示:

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图15 初始化“MODBUSPN”指令

2.9通信测试

示例1:客户端读取服务器【 数字量输入】,偏移量3,长度为2的数据

0bfd2bd4-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图16 通信测试示例

示例2:客户端读取服务器【输入寄存器】,偏移量0,长度为3的数据

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图17 通信测试示例

示例3:客户端读取服务器【线圈寄存器】,偏移量0,长度为8的数据

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图18 通信测试示例

示例4:客户端读取服务器【保持寄存器】,偏移量0,长度为3的数据

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图19 通信测试示例

示例5:客户端写入数据到服务器【保持寄存器】,偏移量5,长度为5的数据

0c5b1e24-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图20 通信测试示例

示例6:客户端写入数据到服务器【线圈寄存器】,偏移量0,长度为8的数据

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图21 通信测试示例

3.配置S7-300单站系统通过CPU集成PN口作为Server进行Modbus TCP通讯

下面以S7-300单站系统及ModScan32软件为例,详细介绍如何将S7-300单站系统CPU的集成PN口配置为Server,ModScan32作为Client进行Modbus TCP通讯。

3.1例子中使用的硬件设备及软件

本例中所用的硬件设备如下表:

 

名称 数量 订货号
S7-300电源模块PS 307 10A 1 6ES7307-1KA02-0AA0
S7-300 CPU317-2PN/DP 1 6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
网线 若干
笔记本电脑 1

 

所用到软件如下表:

 

名称 订货号
STEP7 V16 Update3 组态编程软件
ModScan32 免授权版本 可从网上免费获取

 

3.2 S7-300单站系统与ModScan32软件组态

打开TIA软件,新建一个工程项目文件,命名为“PN_MODBUS TCP Server”, 在项目下插入一个S7-300站,如下图所示: 

0aa95a00-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图22 新建S7-300 Station

打开设备视图,修改CPU的IP地址,本例中将CPU的PN口IP地址设为192.168.0.220,如下图17所示:

0ace6886-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图23 设备视图中设置CPU的IP地址

3.3组态工艺对象

①新增工艺对象,选择“Modbus”---"其他"---“MODBUS_TCP”---"MB_PN_PARAM"

0ae53dae-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图24 新增工艺对象

②设置“连接设置”

连接ID:连接引用标识符(范围1~4095),在之后调用指令时会使用该参数

连接建立:PLC做MODBUS TCP服务器,选择被动。

远程IP地址:可以指定或者不指定连接伙伴的IP地址。

本地设备ID:选择PLC的设备类型

本地端口:指定固定端口

伙伴端口:可不指定

0cb958f4-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图25 组态工艺对象

③Modbus 设置“内部”

0cde1ad6-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图26 组态工艺对象

④Modbus 设置“数据区域”

下图中设置了4个Modbus数据区域

0cf9821c-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图27 组态工艺对象

3.4根据工艺对象中创建的数据区域添加数据块

根据步骤3.3工艺对象中设置的数据区域,添加四个数据块,如下图所示

0b44d390-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图28 创建数据块

0b5e1756-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图29 创建存放MODBUS 线圈数据的数据块

0b73c524-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图30 创建存放MODBUS 数字量输入类型的数据块

0b85d2aa-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图31 创建存放MODBUS 保持寄存器数据的数据块

0b8b96cc-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图32 创建存放MODBUS 输入寄存器据的数据块

3.5创建具有可用于授权的注册表项的数据块

创建授权密钥数据块DB3(名称REG_KEY),选择类型为“全局DB”,打开该DB块,创建变量“REG_KEY”,数据类型为“String[17]”,如图所示:

0ba37d14-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图33 创建存放授权码的数据块

授权密钥的获取方法,参考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

3.6调用OB121

由于在获取授权密钥前,“MODBUSPN”指令是无授权状态,会使CPU报错而停机。而为了读取CPU 的“IDENT_CODE”码,需要CPU运行起来,则必须添加编程错误组织块OB121,如下图所示:

0bc00178-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图34 OB121

3.7调用通信指令

调用MODBUS TCP指令(通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN),填写参数。

为了在通信故障时查找原因,编写程序段2捕获错误代码。

0bda45ba-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图35 调用“MODBUSPN”指令

3.8初始化指令

创建启动组织块OB100(名称COMPLETE RESTART),语言为“STL”,打开该OB块,置位初始化位输入管脚寄存器,如下图所示:

0bf251dc-6c1d-11ee-939d-92fbcf53809c.png

图36 初始化“MODBUSPN”指令

3.9建立和客户端的连接

按照如下设置,使能服务器端,并使用ModScan32建立连接

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图37 建立和客户端的连接

3.9通信测试

示例1:客户端读写服务器【 线圈寄存器 】,偏移量0,长度为10的数据

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图38 通信测试示例

示例2:客户端读取服务器【 数字量输入寄存器 】,偏移量0,长度为10的数据

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图39 通信测试示例

示例3:客户端读写服务器【 保持寄存器 】,偏移量0,长度为10的数据

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图40 通信测试示例

示例4:客户端读取服务器【 模拟量输入寄存器 】,偏移量0,长度为10的数据

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图41 通信测试示例


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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