S7-200 SMART Modbus TCP 服务器指令.doc

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操作指南 Ÿ 11/2016
S7-200 SMART Modbus TCP 服务器指令库
S7-200 SMART、Modbus TCP

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9

Copyright ã Siemens AG Copyright year All rights reserved

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目录

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1 摘要 3
2 MODBUS TCP服务器功能 4
3 Modbus TCP 服务器指令使用示例 6
3.1 MB_Server指令库安装 6
3.2 调用MB_Server指令库 6
3.3 MB_Server指令库错误代码 8

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1 摘要
本文用于介绍S7-200 SMART Modbus TCP 服务器指令的使用。
伴随着STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2 和S7-200 SMART CPU 固件V2.2的发布，S7-200 SMART CPU开始支持TCP、ISO-on-TCP和UDP等开放式用户通信。STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2版本软件安装MB_Server指令库后，S7-200 SMART CPU 还可以支持 Modbus TCP 服务器指令。
每个 MB_Server指令库只能创建一个Mdobus TCP连接，如果一个S7-200 SMART 需要连接多个Modbus TCP 客户端，则需要购买多个名称不同的MB_Server指令库（例如MB_Server_0，MB_Server_1，MB_Server_2）。

2 MODBUS TCP服务器功能
Modbus 设备间的数据交换是通过功能码来实现的。S7-200 SMART CPU 调用MB_Server指令库作为MODBUS TCP服务器时支持功能码见表 1.所示。
表1. MB_Server指令库支持的Modbus功能码
Modbus 地址
读写
功能码
备注
00001 – 0XXXX
读
1
读取单个/多个开关量输出线圈状态
00001 – 0XXXX
写
5
写单个开关量输出线圈
写
15
写多个开关量输出线圈
10001 – 1XXXX
读
2
读取单个/多个开关量输入触点状态
10001 – 1XXXX
写
－
不支持
30001 – 3XXXX
读
4
读取单个/多个模拟量输入通道数据
30001 – 3XXXX
写
－
不支持
40001 – 4XXXX
读
3
读取单个/多个保存寄存器数据
40001 – 4XXXX
写
6
写单个保持寄存器数据
写
16
写多个保持寄存器数据

注意：当MODBUS TCP客户端使用功能码15 把多个离散量输出点的值写到 S7-200 SMART CPU 的输出映像寄存器（Q 区）时，输出点的地址必须以字节边界起始（如 Q0.0 或 Q2.0），并且输出点的数目必须是 8 的整数倍。

S7-200 SMART CPU 作为 Modbus TCP服务器时支持以下 Modbus 地址（与 CPU 地址的映射关系见表 2.所示）：
· 00001 至 00256 是映射到 Q0.0 - Q31.7 的开关量输出线圈。
· 10001 至 10256 是映射到 I0.0 - I31.7 的开关量输入触点。
· 30001 至 30056 是映射到 AIW0 - AIW110 的模拟量输入通道（紧凑型 CPU 除外） 。
· 40001 至 49999 和 400001 至 465536 是映射到 V 存储器的保持寄存器。
表2. Modbus 地址与 S7-200 SMART CPU 地址映射关系
Modbus 地址
S7-200 SMART CPU 地址
00001
Q0.0
00002
Q0.1
…
…
00255
Q31.6
00256
Q31.7
10001
I0.0
10002
I0.1
…
…
10255
I31.6
10256
I31.7
30009
AIW161
30010
AIW18
…
…
30055
AIW108
30056
AIW110
40001
HoldStart2
40002
HoldStart + 2
…
…
4XXXX
HoldStart + 2(XXXX -1)

注意：
AIW161：紧凑型 CPU 不支持模拟量输入；AIW16为第一个扩展模块 EM0 的起始地址。
HoldStart2 ：MB_Server指令库中的MBS_Connect指令 的 HoldStart 参数用于定义 V 存储区中保持寄存器的起始地址。

3 Modbus TCP 服务器指令使用示例
3.1 MB_Server指令库安装
1) 打开STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2 版本软件，鼠标右键项目树的“库”节点，并从快捷菜单中选择“打开库文件夹”，如图 1. 所示。

图1.打开库文件夹
2) 将MB_Server指令库添加到打开的STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹中，如图2. 所示。

图2.添加MB_Server指令库
备注：STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹一般存储路径为C:\Users\Public\Documents\Siemens\STEP 7-MicroWIN SMART\Lib
3) 关闭STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹，然后鼠标右键项目树的“库”节点，并从快捷菜单中选择“刷新库”。刷新后，您可以看见“MB_Server_0”指令库已经被添加到项目树的库节点下。
3.2 调用MB_Server指令库
MB_Server指令库包含MBS_Connect和MBS_Slave等2个指令。MBS_Connect指令用于建立或断开Modbus TCP连接；MBS_Slave指令用于处理来自Modbus TCP客户端的请求，并且该指令必须在每次扫描时执行，以便检查和响应 Modbus 请求。
每个 MB_Server指令库只能创建一个Mdobus TCP连接，如果一个S7-200 SMART 需要连接多个Modbus TCP 客户端，则需要购买多个名称不同的MB_Server指令库（例如MB_Server_0，MB_Server_1，MB_Server_2）。
1) 在“MAIN”主程序中调用MBS_Connect和MBS_Slave指令，如图 3. 所示。

图3.主程序中调用MB_Server指令库

MBS_Connect指令各个参数定义如下：
· EN 使能：必须保证每一扫描周期都被使能。
· Connect：启动TCP 连接建立操作。
· Disconnect: 断开TCP连接操作。
· ConnID: TCP 连接标识。
注意：Modbus TCP 属于TCP通信，也是开放式用户通信中的一种，所以ConnID参数不能与其他TCP、ISO-on-TCP、UDP通信相同。
· IPaddr1~IPaddr4: Modbus TCP 客户端的IP地址，IPaddr1 是 IP 地址的最高有效字节，IPaddr4 是 IP 地址的最低有效字节。如果不指定伙伴 IP ，则可以设置为0.0.0.0 。
· LocPort： 本地设备上端口号
· MaxHold: 用于设置 Modbus 地址 4xxxx 或 4yyyyy 可访问的 V 存储器中的字保持寄存器数。
· HoldStart: 间接地址指针，指向 CPU 中 V 存储器中保持寄存器的起始地址。本例中VW1000 即对于 Modbus 地址 40001 。
· ConnectDone：Modbus TCP连接已经成功建立。
· Busy: 连接操作正在进行时。
· Error: 建立或断开连接时，发生错误。
· Status：如果指令置位 “Error” 输出，Status 输出会显示错误代码。MB_Server指令库错误代码见3.3章节。

MBS_Slave指令各个参数定义如下：
· EN 使能：必须保证每一扫描周期都被使能。
· Done：当 MB_Server 指令响应 Modbus 请求时，Done 完成位在当前扫描周期被设置为 1 ； 如果未处理任何请求，Done 完成位为 0 。
· Error： 错误代码，只有在 Done 位为1时错误代码有效。MB_Server指令库错误代码见3.3章节。

2) 为MB_Server指令库分配库存储器地址。
MB_Server指令库需要占用 300个字节 V 存储区用于库存储器地址分配。该库存储器分配地址不能与 MBS_Connect 指令参数 HoadStart指向的 V 存储器地址重叠，也不能与其它程序使用的地址有重叠，库存储器地址分配过程见图4.所示。

图4.为MB_Server指令库分配库存储区

3.3 MB_Server指令库错误代码
MB_Server错误代码
描述
0
无错误
1~31
开放式用户通信库指令错误代码，请参考STEP 7-Micro/WIN SMART在线帮助
50
TCP连接未成功建立
51
HoldStart存储器范围错误
52
保持寄存器地址与库存储区地址重叠
53
TCP接收数据长度错误
54
Modbus TCP报文长度校验错误
55
非法的Modbus TCP功能码
56
请求的存储区地址非法