西门子S7-300 400 在STEP7环境下开放式以太网通信实现MODBUS TCP主站通信

admin · 发表于 2020-8-3 09:24:43

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，或CP模块的网口以开放式通信方式实现MODBUS TCP 主站通信。
本程序特点：。
1. 实现MODBUS RTU 功能号1、2、3、4、5、6、15、16。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 每条指令单独返回错误信息。
6. 不必担心程序块和数据块多，支持多重背景。
7. 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：
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2. 常规属性页，点CPU以太网接口属性按钮。
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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。
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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
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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。
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5. 我们这里选择TCP native，点Next。
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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。
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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。
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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。
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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。
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10. 这里是建立好连接的列表，点击Next。
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11. 这里问你是否还配置其它的连接，点Finish。
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12. 点“是”关闭向导。
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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。西门子S7-300 400 在STEP7环境下开放式以太网通信实现MODBUS TCP主站通信

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。
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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
西门子S7-300 400 在STEP7环境下开放式以太网通信实现MODBUS TCP主站通信

MBTcpMasterCtrl


功能脚名称	类型	数据类型	说明	允许值，说明
OpenIEConActive	INPUT	BOOL	开放式通信连接是否激活	真为启用，假为不启用
OpenIeID	INPUT	WORD	开放式通信连接标识符	前面向导生成的ID号
SendTime	INPUT	TIME	发送前定时	此值为指令的间隔时间
RcvTimeOut	INPUT	TIME	接收信息时的超时时间，通常为1S	值可以很大，但没有必要
MbusBufferDB	INPUT	BLOCK_DB	缓冲区数据块	如：DB3000
MbusBufferDbNO	INPUT	INT	缓冲区数据块号	如：3000，需与上面一致，但没有DB字母
OpenIEConConnect	IN_OUT	ANY	开放式通信连接指令的连接说明指针	见例程
License	OUTPUT	BOOL
OpenIEConDone	OUTPUT	BOOL		建立连接时0: 作业尚未开始或仍在运行 1: 无错执行作业
OpenIEConBusy	OUTPUT	BOOL		建立连接时1：作业尚未完成0：作业完成
OpenIEConError	OUTPUT	BOOL		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
OpenIEConStatus	OUTPUT	WORD		建立连接时错误信息
OpenIEDisconDone	OUTPUT	BOOL		断开连接时0: 作业尚未开始或仍在运行 1: 无错执行作业
OpenIEDisconBusy	OUTPUT	BOOL		断开连接时1：作业尚未完成0：作业完成
OpenIEDisconError	OUTPUT	BOOL		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
OpenIEDisconStatus	OUTPUT	WORD		断开连接时错误信息
WorkingSlave	OUTPUT	INT	正在与从站通信的从站地址	可能值为1到247
Done	OUTPUT	BOOL	完成标志位	通信连接后，一直为真

MBTcpMasterMsg
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MBTcpMasterMsg

功能脚名称	类型	数据类型	说明	允许值，说明
InstructionActive	INPUT	BOOL	真为激活指令，假为不激活指令
NewRequest	INPUT	BOOL	读写请求位	每一个新的读写请求必须使用脉冲触发
Slave	INPUT	INT	从站地址	1到247
ReadWrite	INPUT	INT	0=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
Addr	INPUT	DINT	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
Count	INPUT	INT	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）
MbusBufferDB	INPUT	BLOCK_DB	缓冲区数据块	如：DB3000
MbusPointerDB	INPUT	BLOCK_DB	用户数据块	如：DB2000
MbusPointerBYTE	INPUT	INT	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
Done	OUTPUT	BOOL	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。
Error	OUTPUT	INT	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
MbusSendStatus	OUTPUT	WORD		见发送指令规范
MbusRevStatus	OUTPUT	WORD		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。
来源：西门子工业技术论坛

zcy19721219 · 发表于 2021-9-18 08:47:38

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