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SIMATIC S7-1200

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Modbus_TCP 客户端低版本指令（归档）

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SIMATIC S7-1200系列
自动化系统>PLC和组件>SIMATIC S7-1200系列
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发布时间：2024年08月08日
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Modbus_TCP 客户端低版本指令（归档）

S7-1200集成PN接口MODBUS TCP通信概述

Modbus TCP是标准的网络通信协议，通过CPU上PN接口进行TCP/IP通信，不需要额外的通信硬件模块，Modbus TCP使用开放式用户通信连接作为Modbus通信路径，所支持的混合客户机和服务器连接数最大为CPU所允许的最大开放式用户通信连接数8个。

软件 STEP7 V11 SP1版本开始，S7-1200CPU 从Firmware V1.0.2开始，不再需要安装Modbus TCP的库文件，可以直接调用Modbus TCP的库指令“MB_CLIENT”和“MB_SERVER”使用实现Modbus TCP通信功能，如图1所示。

A computer screen shot of a computer Description automatically generated

图1. Modbus TCP的库指令

S7-1200 做Modbus TCP Client（客户端）

MB_CLIENT 进行客户机和服务器TCP连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器的断开。

1.调用MB_CLIENT通信指令，进入 “Program blocks” > “OB1” 主程序中，调用MODBUS TCP客户机指令，如图2所示。A computer program with a few data Description automatically generated with low confidence

图2. MB_CLIENT通信指令

功能块参数意义如下表1.：

管脚说明
REQ使能：
False-无Modbus通讯请求，
True-请求与服务器通讯，Done完成位来后才可以执行下次请求，建议采用上升沿触发请求；
DISCONNECT控制与服务器建立和终止连接：
0-建立与指定IP地址和端口号的通讯连接，默认为0；
1-断开通讯连接，在终止连接的过程中，不执行任何其他功能；
CONNECT_ID连接的ID号：每个连接只有一个唯一的ID号；
IP_OCTET_1~4服务器的IP地址：如图2.中通讯对方的IP地址是192.168.0.210；
IP_PORT服务器上使用TCP/IP协议与客户端建立通讯的IP端口号，默认值：502；
MB_MODE选择请求模式（读取、写入或诊断），具体对照参照表1.；
MB_DATA_ADDR访问数据的起始地址；
MB_DATA_LEN数据长度：数据访问的位数或字数；
MB_DATA_PTR指向Modbus数据寄存器的指针：用于缓存从Modbus服务器接收的数据或将发送到Modbus服务器数据的缓冲区，可以是DB块或M区，如果是DB块则需要定义为“标准与S7-300/400兼容”的类型，见下图3；
DONE完成位：作业完成，无错误，该位置1；
BUSY作业状态位：
0-当前没有正在处理的“MB_CLIENT”作业；
1-“MB_CLIENT”作业正在处理；
ERROR错误位：
0-无错误；
1-出现错误，错误原因查看STATUS；
STATUS错误代码；

表1. 功能块参数意义

2.MB_DATA_PTR数据块的新建

通过“Program blocks”>“Add new block”，选择“Data block”创建 DB 块，选择“标准与S7- 300/400兼容” ，点击“OK”键，定义数据区为100个字的数组，如图3所示。

A screenshot of a computer Description automatically generated

A screenshot of a computer Description automatically generated

图3. 创建MB_DATA_PTR数据块

3. MB_MODE、MB_DATA_ADDR和功能码的关系

MB_CLIENT指令中，MB_MODE、MB_DATA_ADDR和MB_DATA_LEN三个参数组合定义了当前Modbus消息中所用的功能代码，如表2.

Modbus 功能MB_MODEMB_DATA_ADDR操作和数据类型数据长度
FC01000001~09999读取输出位 每个请求1~2000个位1~2000
FC02010001~19999读取输入位 每个请求1~2000个位1~2000
FC03040001~49999 或 400001~465535读取保持寄存器 每个请求1~125个字1~125
FC040
30001~39999读取输入字 每个请求1~125个字1~125
FC05100001~09999写一个输出位 每个请求1个位1
FC06140001~49999 或 400001~465535写一个保持寄存器 每个请求1个字1
FC15100001~09999写多个输出位 每个请求2~1968个位2~1968
FC16140001~49999 或 400001~465535写多个保持寄存器 每个请求2~123个字2~123
FC15200001~09999写一个或多个输出位 每个请求1~1968个位1~1968
FC16240001~49999 或 400001~465535写一个或多个保持寄存器 每个请求1~123个字1~123
FC1111 读取服务器通信状态字和事件计数器：状态字反映处理状态（0-未处理；0XFFFF-处理中）；每次成功发送一条消息后，事件计数器都将递增。执行功能时，MB_CLIENT指令的MB_DATA_ADDR和MB_DATA_LEN参数都将被忽略。0
FC0880通过数据诊断代码0X0000检查服务器状态 每次请求1个字1
FC0881 通过数据诊断代码0X000A重新设置服务器事件计数器 每次请求1个字1
3~10、12~79、82~255保留

表2. MB_MODE、MB_DATA_ADDR和功能码的关系

如上例中S7-1200作客户机，用FC03功能码读取服务器的两个字，起始从Modbus地址40001开始，接收的数据存放在缓冲区DB3.DBX0.0开始区域，设置如上：MB_MODE=0，MB_DATA_ADDR=40001，MB_DATA_LEN=2，对应关系为：40001->DB3.DBW0 ，40002->DB3.DBW2。

4.服务器端Modbus Slave 软件设置

注意：服务器采用Modbus Slave软件测试，该软件是第三方软件，可以从 internet 网络上下载。

首先将测试电脑的IP地址设置成192.168.0.210，如图4所示，打开Modbus Slave 软件，在Modbus Slave的“Set up->Slave Definition”中设置功能码、起始地址、长度等，如图5所示。

图4. 电脑的IP地址设置

A screenshot of a computer Description automatically generated

图5. 服务器端Modbus Slave软件设置

创建Modbus TCP/IP连接，在“Connection->connect...”中打开连接属性对话框，选择“Modbus TCP/IP” ，TCP/IP Server Port本地服务器端口为502，并可以勾选“Ignore Unit ID”选项，如图6所示。

A screenshot of a computer Description automatically generated

图6. 连接属性

注意：图5.中的Slave ID 是服务器的站地址，和客户机中“MB_CLIENT” 中的“CONNECT_ID” 不是一个概念，实际上与客户机中“MB_CLIENT”的背景数据块中的STAT变量“MB_UNIT_ID”需要一致，在1200中该地址默认为16#00FF，如图7 所示，可以在变量表中修改与实际服务器站地址一致。如果在图6中勾选“Ignore Unit ID”,则不需要考虑一致情况，如果不勾选，则需要修改一致。

A screenshot of a computer Description automatically generated

图7. 客户机中“MB_CLIENT”的背景数据块中的STAT变量“MB_UNIT_ID”

5.通讯测试

S7-1200作客户机，用FC03功能码读取服务器的两个字，设置客户机和服务器的功能、起始地址、端口等参数相对应，具体设置如上，设置M5.0和M0.0为1，触发请求，如图8所示。

A diagram of a computer Description automatically generated

图8. S7-1200作客户机，用FC03功能码读取服务器的两个字

通讯结果如图9所示，从服务器读到数据20，30到客户机的DB3.DBW0和DB3.DBW2区域。

A screenshot of a computer Description automatically generated

图9. 通讯结果

6.MB_CLIENT 参数 STATUS 错误代码查询参考下面两个列表3.和表4.。

STATUS(W#16#)Modbus服务器返回的代码（B#16#）错误说明
838101不支持功能代码
838203数据长度错误
838302数据地址错误或访问的数据超出MB_DATA_PTR的地址区
838403数据值错误
838503不支持诊断错误代码（功能代码08）

表3. 协议错误代码

STATUS(W#16#)错误说明
7001MB_CLIENT 正在等待Modbus服务器响应指定TCP端口处的连接或断开连接请求，仅在第一次执行连接或断开操作时才报告此代码
7002MB_CLIENT 正在等待Modbus服务器响应指定TCP端口处的连接或断开连接请求，等待连接或断开操作完成时，将针对任何后续执行报告此代码
7003断开操作已成功完成（仅在一个PLC扫描周期内有效）
80C8服务器在指定的时间内无响应，请检查与Modbus服务器设备的连接，尝试过任何组态的重试操作后，才报告此错误
8188参数MB_MODE的值无效
8189参数MB_DATA_ADDR的值无效
818A参数MB_DATA_LEN的长度无效
818B参数MB_DATA_PTR中的指针无效
818C参数MB_DATA_PTR指向优化的区域，必须为“标准与S7- 300/400兼容”的DB或M区
8200端口正在处理另一个Modbus请求
8380接收到的Modbus桢有缺陷或接收到的字节太少
8387指定的连接ID与用于先前请求的ID不同，只能有一个单个连接ID与每个MB_CLIENT背景数据块配合使用
8388Modbus服务器返回一些和请求内容不同的数据，这只适合Modbus功能15或16

表4. 参数错误代码

除了上面列出的MB_CLIENT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。

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