西門(mén)子S7-1200 MODBUS通信的一個(gè)應用案例分享

S7-1200設計緊湊、組態(tài)靈活，TIA在庫函數中嵌套了Modbus-RTU和Modbus-TCP功能庫，在做數據采集的項目中是非常好用的。
做過(guò)一個(gè)換熱站設備運行監測的項目，需采集管網(wǎng)一次側和二次側的供水壓力、溫度以及ABB變頻器的工作狀態(tài)?，F場(chǎng)各類(lèi)變送器已經(jīng)接到了原有的智能儀表上，因此采用1200PLC通過(guò)MODBUS-RTU與現場(chǎng)智能儀表和變頻器通信是比較經(jīng)濟的方案，并且可通過(guò)MODBUS-TCP與遠程上位機通信。
智能儀表及變頻器作為從站，只需在設定中選擇Modbus-RTU通信協(xié)議并且為設備分配不重復的站地址即可。1200 PLC作為主站必須配備RS485通信模塊，其通信的基本原理是：首先程序開(kāi)始運行時(shí)，調用一次Modbus庫中的功能塊MB_COMM_LOAD來(lái)組態(tài)RS485模塊上的端口；其次調用庫中的功能塊MB_MASTER作為Modbus主站與設備進(jìn)行通信。
1200PLC作為主站通信是由DATA_ADDR（從站中的起始Modbus地址）和MODE（讀、寫(xiě)、診斷模式）參數一起確定實(shí)際Modbus消息中使用的功能代碼。DATA_PTR(數據指針)指向要寫(xiě)入或讀取的數據的CPU DB地址，該DB必須為“非僅符號訪(fǎng)問(wèn)”DB類(lèi)型。在TIA V12以上平臺中，將該DB屬性中的“優(yōu)化的塊訪(fǎng)問(wèn)”選項取消。
PLC主站發(fā)送帶有站地址標識的數據來(lái)尋址不同的從站，同時(shí)不同的從站通過(guò)響應帶有站地址標識的數據給主站，以完成整個(gè)通信過(guò)程。這種輪詢(xún)通信，可以根據發(fā)送和接收完成的標志來(lái)完成，也可以以固定的時(shí)間間隔進(jìn)行輪詢(xún)，實(shí)際應用時(shí)需要考慮CPU的性能以及輪循Modbus子站時(shí)間。程序編好后先用MODBUS調試工具測試一下，正常后再開(kāi)始接線(xiàn)。
在接線(xiàn)時(shí)遇到一個(gè)小插曲：PLC及變頻器的485接線(xiàn)端子B為正，A為負，很多廠(chǎng)家儀表的485接線(xiàn)端子是A為正，B為負，一開(kāi)始通信始終不正常，當查看儀表說(shuō)明書(shū)時(shí)才發(fā)現。
項目中我使用的是Modbus-TCP通過(guò)PLC上PN接口與上位機進(jìn)行通信，Modbus-TCP使用開(kāi)放式用戶(hù)通信連接作為Modbus通信路徑。在S7-1200 PLC的庫函數中嵌套了Modbus-TCP功能塊庫， 它包含了Server和Client的庫函數,編程時(shí)可以直接調用該庫函數可實(shí)現與上位機的Modbus-TCP通信。
在該系統應用中S7-1200 PLC作為Modbus Tcp Server（服務(wù)器），調用 “MB_SERVER”指令處理Modbus-TCP客戶(hù)機的連接請求、接收Modbus功能的請求并發(fā)送響應，設置連接ID、IP端口等參數，使用起來(lái)比較簡(jiǎn)單。
S7-1200 PLC作為網(wǎng)絡(luò )的服務(wù)器端，上位機可以按需建立連接訪(fǎng)問(wèn)PLC的數據區，這樣在上位機對多個(gè)換熱站的PLC連接中不會(huì )占用太多的資源。前提是PLC必需要有固定的IP才行，如果是動(dòng)態(tài)撥號連接上位機，PLC端就需要作為客戶(hù)端，通過(guò)修改MODE管腳的值改變發(fā)送或接收狀態(tài)，按照主機的請求來(lái)按需向主機發(fā)送數據或主動(dòng)接收主機的改寫(xiě)數據就比較麻煩了。
這是我在MODBUS通信協(xié)議項目應用中的一點(diǎn)小體會(huì )，一些觀(guān)點(diǎn)或許過(guò)于幼稚，望各位同行多我指正，僅以此文起到拋磚引玉的作用。