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 S7-300 400 PN口在STEP7环境下开放式以太网通信 实现MODBUS TCP主站通信

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不欲勿施13478405725
侠圣

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楼主    2020-08-02 17:04:19
主题:S7-300 400 PN口在STEP7环境下开放式以太网通信 实现MODBUS TCP主站通信 精华帖 

一、 概述

        本文描述的程序文件可以在西门子300 400通过CPU本体以太网口,以开放式通信方式实现MODBUS TCP 主站通信。

本程序特点:

1.     无需官方授权。

2.     实现MODBUS RTU 功能号1、2、3、4、5、6、15、16。

3.     支持单台CPU下多网口通信,一个连接使用一套程序,互不干扰。

4.     可单条或多条轮询指令 离线,即从站掉电,可手动让其离线,减少轮询时间。

5.     程序量再大也不必担心CPU扫描时间,因为未运行的指令会跳过。

6.     每条指令单独返回错误信息。

7.     不必担心程序块和数据块多,支持多重背景。

8.     程序组态直观,简单,方便,灵活。

二、硬件支持

        所有支持关于通信网络施工,尽量选择西门子以太网绿皮电缆及,你胡弄网络,网络就胡弄你,所以质量可靠的硬件是保证通信正常的前提。通信网络的布线要保证EMA电磁兼容性,远离强电及强磁场。

三、硬件组态

        现以CPU315-2 PN/DP为例进行硬件组态说明

1.     添加机架及CPU315-2 PN/DP到机架,双击PN-IO-1如图:

2.     常规属性页,点CPU以太网接口属性按钮。

3.     加入子网,没有的话新建。设置IP地址和子网掩码,如果需要路由则还需要设置网关。单击确定完成,保存并编译硬件组态。

四、   开放式以太网通信组态

1.     开放式以太网通信向导的安装

开放式以太网通信向导是STEP7安装光盘根目录的Optional ComponentsOC Wizardsetup.exe。正常安装就可以,此向导软件不需要授权。

2.   运行开放式以太网通信向导,块上右键,选OC Wizard

3.    这里点OK

3. 这里可以新建,改变,复制开放式通信连接,我们选择新建,点击Next。

5.    我们这里选择TCP native,点Next。

6.    我们是与第三方通信,所以我们选择B设备为不是S7-CPU。点击Next。

7.    1.Connection ID:连接ID可以任意,但不能重复,ID号记下来,在程序中会用到。2.Connection name:连接名称可以任意。3Active:主动,我们这里选择PLC主动建立连接。4.Used interface:这里选择使用的接口,我们选择CPU315/317,5.这里填写从站IP地址。6.点击Next。

8.    这里我们要填写从站的TCP通信端口号,通常从站的端口号为502。点击Next。

9.    这里是建立开放式通信的连接指针数据块,可以任意。点击Next。

10.    这里是建立好连接的列表,点击Next。

11.    这里问你是否还配置其它的连接,点Finish。

12.    点“是”关闭向导。

13.    这是向导建立的通信连接用的数据块,具体说明见其说明文档。

五、      程序说明及使用方法

1.     您得到的程序如图:

这是由STEP7归档后文件,应使用STEP7恢复命令,恢复后会看到项目已经打开。


2.     程序工作原理

3.     程序块功能说明:

MbusPointerDB:用户数据块。可以是单个数据块,也可以是多个数据块。从站返回的数据保存在这个数据里,向从站写入的数据也在这个数据块里。

MbusBufferDB:缓冲区数据块。一个缓冲区数据块对应一个通信连接。将要发送的数据在这里进行校验操作,接收回的数据同样在这里校验操作。

MBTcpMaserMsg:主站轮询指令功能块。可以单个块运行,也可以多个块轮流运行。根据输入参数决定把哪些用户数据放入缓冲区数据块,再将从站返回数据放回用户数据块。注意:同一时刻只允许一个主站轮询指令工作,否同返回06错误。

MBTcpMasterCtrl:主站通信控制功能块。一个通信控制功能块对应一个通信连接。主要功能为发送和接收与从站的通信的报文。

4.     功能块参数说明

MBTcpMasterCtrl


MBTcpMasterCtrl





功能脚名称类型数据类型说明允许值,说明
OpenIEConActiveINPUTBOOL开放式通信连接是否激活真为启用,假为不启用
OpenIeIDINPUTWORD开放式通信连接标识符前面向导生成的ID号
SendTimeINPUTTIME发送前定时此值为指令的间隔时间
RcvTimeOutINPUTTIME接收信息时的超时时间,通常为1S值可以很大,但没有必要
MbusBufferDBINPUTBLOCK_DB缓冲区数据块如:DB3000
MbusBufferDbNOINPUTINT缓冲区数据块号如:3000,需与上面一致,但没有DB字母
OpenIEConConnectIN_OUTANY开放式通信连接指令的连接说明指针见例程
LicenseOUTPUTBOOL

OpenIEConDoneOUTPUTBOOL
建立连接时0: 作业尚未开始或仍在运行 1: 无错执行作业
OpenIEConBusyOUTPUTBOOL

建立连接时1:作业尚未完成0:作业完成

OpenIEConErrorOUTPUTBOOL
建立连接时1:处理作业期间出现错误。STATUS返回有关错误类型的详细信息
OpenIEConStatusOUTPUTWORD
建立连接时错误信息
OpenIEDisconDoneOUTPUTBOOL
断开连接时0: 作业尚未开始或仍在运行 1: 无错执行作业
OpenIEDisconBusyOUTPUTBOOL

断开连接时1:作业尚未完成0:作业完成

OpenIEDisconErrorOUTPUTBOOL
断开连接时1:处理作业期间出现错误。STATUS返回有关错误类型的详细信息
OpenIEDisconStatusOUTPUTWORD
断开连接时错误信息
WorkingSlaveOUTPUTINT正在与从站通信的从站地址可能值为1到247
DoneOUTPUTBOOL完成标志位通信连接后,一直为真


MBTcpMasterMsg

MBTcpMasterMsg
功能脚名称类型数据类型说明允许值,说明
InstructionActiveINPUTBOOL真为激活指令,假为不激活指令
NewRequestINPUTBOOL读写请求位每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
SlaveINPUTINT从站地址1到247
ReadWriteINPUTINT0=读,1=写

1. 开关量输出和保持寄存器支持读和写功能

2. 开关量输入和模拟量输入只支持读功能
AddrINPUTDINT读写从站的数据地址

选择读写的数据类型

00001 至 0xxxx - 开关量输出

10001 至 1xxxx - 开关量输入

30001 至 3xxxx - 模拟量输入

40001 至 4xxxx - 保持寄存器

400001 至 465535 - 保持寄存器
CountINPUTINT数据个数

通讯的数据个数(位或字的个数)

Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字(是指每一个 MBUS_MASTER_MSG 指令)
MbusBufferDBINPUTBLOCK_DB缓冲区数据块如:DB3000
MbusPointerDBINPUTBLOCK_DB用户数据块如:DB2000
MbusPointerBYTEINPUTINT用户数据块字节地址

1. 如果是读指令,读回的数据放到数据区这个字节开始的区域中

2. 如果是写指令,要写出的数据从这个字节开始的数据区取出
DoneOUTPUTBOOL完成位此位为脉冲信号,需要保持信号,用户自行加起保停程序,完成位为启动,读写请求位为停止即可。
ErrorOUTPUTINT通信错误

0无错误

3接收超时

4输入参数错误

5 Modbus通信未激活

6忙,正在处理其它请求

7接收的数据CRC校验错误

8接收的数据长度与预长长度不符

9响应错误,响应不是请求的操作

10发送出错

11接收出错

14本指令未启用

101从站不支持请求的功能

102从站不支持数据地址

103从站不支持此种数据类型

104从站设备故障

105从站接收的信息,但响应被延迟

106从站忙,拒绝了该消息

107从站拒绝了消息

108从站存储器奇偶错误

MbusSendStatusOUTPUTWORD
见发送指令规范
MbusRevStatusOUTPUTWORD
发接收指令规范

MbusBufferDB

缓冲区数据块是一个400(不可小于400)个字节数据块,可以复制,可改符号,可改绝对地址。

MbusPointerDB

用户数据块用户可自行定义,无要求。

六、      程序注意

例程内有PLC上电初始化脉冲(FirstScanOn),见OB1最下方程序及OB100。指令使用此脉冲初始化。指令内使用符号寻址,所以绝对地址可更改。

其它指令的符号地址和绝对地址都可更改。

当功能号为5时,用户数据块的字节地址的第0位有效。

当功能号为1,2,15时,用户数据块的字节地址的从第0位开始有效。

程序无法在仿真器内工作。

七、      程序高级应用

1.    当有多台从站执行相同操作时,如读取相同数据寄存器。这时可将指令的完成位连接到读写请求位,将从站地址和用户数据块字节号做成变量,使用完成位改变这两个变量,就可以实现单指令轮询多主站。

2.    当用通信控制设备启停等操作时,或多从站时快速刷新单个从站数据时,要求响应时间快一些,而有些程序没有这方面考虑。本程序在应对此方面可以将单一轮询指令的激活位置真,其它指令置假(用上升沿,仅一个扫描即可),这时不管其它指令在什么状态都会将连接使用权让出,优先让激活的指令运行。

八、      不足之处

这里共享出所有已经编好的例程,由于硬件有限,只有在winAC和cpu315中经过通信验证,如果网友使用其它通信模块有问题,我们会根据问题完善程序。通信程序为全功能24天运行版,24天后可对PLC进行清除复位,程序继续可用。如项目需要无限时版,指令属性内有联系方式。

 本文未尽事宜,欢迎来电了解。

S7MBTEST.z01.zip

S7MBTEST.zip

因为附件限制1M以内,所以两个文件下载后将S7MBTEST.z01.zip文件的文件名后边的.zip去掉。

13478405725
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