西门子S7-1200 MODBUS通信的一个应用案例
S7-1200 设计紧凑、组态灵活,TIA在库函数中嵌套了Modbus-RTU 和Modbus-TCP功能库,在做数据采集的 项目中是非常好用的。 做过一个换热站设备运行监测的项目,需采集管网一次侧和二次侧的供水压力、温度以及ABB变频器的工作状 态。现场各类变送器已经接到了原有的智能仪表上,因此采用1200plc通过MODBUS-RTU 与现场智能仪表和变频器 通信是比较经济的方案,并且可通过MODBUS-TCP与远程上位机通信。 智能仪表及变频器作为从站,只需在设定中选择Modbus-RTU通信协议并且为设备分配不重复的站地址即可。 1200 PLC作为主站必须配备RS485通信模块,其通信的基本原理是:首先程序开始运行时,调用一次Modbus库中的 功能块MB_COMM_LOAD来组态RS485模块上的端口;其次调用库中的功能块MB_MASTER作为Modbus主站与设备进行通 信。 1200PLC作为主站通信是由DATA_ADDR(从站中的起始Modbus地址)和MODE(读、写、诊断模式)参数一起确 定实际Modbus消息中使用的功能代码。DATA_PTR(数据指针)指向要写入或读取的数据的CPU DB地址,该DB必须为 “非仅符号访问”DB类型。在TIA V12以上平台中,将该DB属性中的“优化的块访问”选项取消。 PLC主站发送带有站地址标识的数据来寻址不同的从站,同时不同的从站通过响应带有站地址标识的数据给主 站,以完成整个通信过程。这种轮询通信,可以根据发送和接收完成的标志来完成,也可以以固定的时间间隔进 行轮询,实际应用时需要考虑CPU的性能以及轮循Modbus子站时间。程序编好后先用MODBUS调试工具测试一下,正 常后再开始接线。 在接线时遇到一个小插曲:PLC及变频器的485接线端子B为正,A为负,很多厂家仪表的485接线端子是A为 正,B为负,一开始通信始终不正常,当查看仪表说明书时才发现。 项目中我使用的是Modbus-TCP通过PLC上PN接口与上位机进行通信,Modbus-TCP使用开放式用户通信连接作为 Modbus通信路径。在S7-1200 PLC的库函数中嵌套了Modbus-TCP功能块库, 它包含了Server 和Client的库函数, 编程时可以直接调用该库函数可实现与上位机的Modbus-TCP通信。 在该系统应用中S7-1200 PLC作为 Modbus Tcp Server (服务器),调用 “MB_SERVER”指令处理ModbusTCP客户机的连接请求、接收Modbus功能的请求并发送响应,设置连接ID、IP端口等参数,使用起来比较简单。 S7-1200 PLC作为网络的服务器端,上位机可以按需建立连接访问PLC的数据区,这样在上位机对多个换热站 的PLC连接中不会占用太多的资源。前提是PLC必需要有固定的IP才行,如果是动态拨号连接上位机,PLC端就需要 作为客户端,通过修改MODE管脚的值改变发送或接收状态,按照主机的请求来按需向主机发送数据或主动接收主 机的改写数据就比较麻烦了。 这是我在MODBUS通信协议项目应用中的一点小体会,一些观点或许过于幼稚,望各位同行多我指正,仅以此 文起到抛砖引玉的作用 |