和modsim进行MODBUS TCP通信

1.MB_CLIENT 介绍

“MB_CLIENT”指令作为 Modbus TCP 客户端通过 PROFINET 接口进行通信。通过“MB_CLIENT”指令，可以与 MODBUS TCP 服务器之间建立连接、发送 Modbus 请求、接收响应。

本测试基于以下测试环境，如表1-1所示

通信连接如图1.1所示：

图1.1 S7-1200 G2 与 ModSim 做 Modbus TCP 通信仿真

2.MB_CLIENT 功能块调用

2.1 添加 PLC 并建立通信变量

（1）在 TIA Portal 中添加 S7-1200 G2 PLC，如图2.1.1所示。

图2.1.1 TIA Portal 中添加 S7-1200 G2

（2）设置 CPU 的 IP 地址，勾选“启用系统存储器字节”，如图2.1.2所示

图2.1.2 配置 S7-1200 G2 属性

（3）建立通信用变量，本示例通信 10 个字的数据，数据类型为 Int 数组，如图2.1.3所示

图2.1.3 创建 DB 数据块

2.2 建立通信参数 DB

（1）新加入用于通信连接参数的 DB，在 DB 块中输入数据类型为“TCON_IP_V4”的变量，生成如下 DB 变量结构，该结构需要自动生成，不能手动创建，如图2.2.1所示，具体通信连接参数参见表2.2.1所示。

图2.2.1 通信连接参数

表2.2.1 通信连接参数

（2）InterfaceId 可以在 CPU 的变量中查询到，查询方式如下图：

图2.2.2 通信接口硬件标识符查询

2.3 调用 MB_CLIENT 功能块

（1）从指令库中拖拽 MB_CLIENT 指令到程序段，建立背景实例，如图2.3.1所示。

图2.3.1 插入 MB_CLIENT 指令

（2）连接功能块引脚，如图2.3.2所示。

图2.3.2 MB_CLIENT 指令引脚

功能块引脚定义如下表：

表2.3.1 MB_CLIENT 指令引脚定义

注意：

• 本示例从 modbus 服务器保持性寄存器读取10个字的数据，起始地址为40001，基于此，引脚参数配置

MB_MODE 为 0

MB_DATA_ADDR 为 40001

MB_DATA_LEN 为 10。

• MB_CLIENT 引脚 MB_MODE/ MB_DATA_ADDR/ MB_DATA_LEN 参数设置，参考“10.1.4.3 MB_MODE、MB_DATA_ADDR、MB_DATA_LEN、 Modbus TCP 功能码等之间的关系”
• MB_CLIENT 引脚 DONE, ERROR，在功能块引用时，仅输出一个周期 True，使用博途软件直接监视，可能无法监视到为 True，需要抓取或者置位操作；STATUS 输出，在 ERROR 为 True 的 1个周期输出错误代码，查询错误代码需要抓取，参考第3章节。
• MB_DATA_PTR 引脚，也可以连接指针形式的参数，例如 P#DB1.DBX0.0 WORD 10，但需要注意关闭数据块属性中的“优化的块访问”。

（3）当 Modbus TCP 服务器侧需要配置 DeviceID 时，MB_CLIENT 背景参数 MB_Unit_ID 必须设置，默认为 16#FF，本示例 ModSim 作为服务器，必须使用 Device ID，ModSim 的 DeviceID 默认为 1，所以将 MB_Unit_ID 改为 1，如图2.3.3所示。

图2.3.3 MB_Unit_ID 设置

注意，MB_Unit_ID 的起始值和监视值必须同时与服务器 DeiviceID 相同

图2.3.4 ModSim 的 DeviceID 查询

2.4 通信结果

监视通信 DB 中的变量及 ModSim 软件，读取结果如图2.4.1所示。

图2.4.1 监视通信结果

3.MB_CLIENT 状态及错误代码抓取

MB_CLIENT 功能块的 Done 位，Error 位，及错误状态输出仅存在一个周期，在博途软件中通常无法直接监视，需要使用如下方法抓取查看，如图3.1和3.2所示。

图3.1 Done 位状态计数

图3.2 Error 位状态计数及错误代码抓取

错误代码查询如下表：

表3.1 协议错误代码

表3.2 参数错误代码

除了上面列出的错误外，也可以从底层传输通信指令（TCON、TDISCON、TSEND和TRCV）返回错误，参考相应指令的错误代码。

4. MB_CLIENT 轮询

对同一个服务器读取超过单次读取变量数量最大值，或者同时需要读写操作时，需要做轮询处理。以下是对同一服务器，读取并同时写操作的轮询程序示例，如图4.1所示。

轮询操作需要注意以下事项：

• 所有参与轮询的功能块需要使用相同的背景数据块；
• 功能块的 REQ 需要使用上升沿，仅执行一次；
• “CONNECT”引脚，必须使用完全相同的参数；

图4.1 MB_Client 轮询示例程序

说明：ModSim 做 Modbus TCP server 测试软件，Modscan32 做 Modbus TCP Client 测试软件，两者都是第三方软件，需要用户自行从 internet 网络上下载。

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