STEP 7 V13 SP1 軟件版本中的 Modbus TCP 庫指令目前最新的版本已升至V4.0，該版本的使用需要具備以下兩個條件：

1. 軟件版本： STEP 7 V13 SP1及其以上

2. 固件版本： S7-1200 CPU 的固件版本V4.1

圖1. Modbus TCP V4.0 版本指令塊

　　下面以兩臺S7-1200之間進(jìn)行 Modbus TCP 通信為例，詳細(xì)闡述客戶端與服務(wù)器側(cè)如何編程及通信的過程。表格列出了具體的實驗環(huán)境：

表1. Modbus TCP 通信的實驗環(huán)境

表2. Modbus TCP 通信雙方的基本配置

　　硬件標(biāo)識符是在“設(shè)備組態(tài)”中，雙擊 PROFINET 接口，然后在“屬性”中的“硬件標(biāo)識符”中查看。

圖2. S7-1200設(shè)備的PROFINET接口硬件標(biāo)識符

　　S7-1200 客戶端側(cè)需要調(diào)用MB_CLIENT指令塊，該指令塊主要完成客戶機(jī)和服務(wù)器的TCP連接、發(fā)送命令消息、接收響應(yīng)以及控制服務(wù)器斷開的工作任務(wù)。

　　1. 將MB_CLIENT 指令塊在“ 程序塊 -> OB1 ”中的程序段里調(diào)用，調(diào)用時會自動生成背景DB ，點擊確定即可。

圖3. Modbus TCP 客戶端側(cè)指令塊

該功能塊各個引腳定義如下：

表4. MB_CLIENT 各引腳定義說明

　　2. CONNECT 引腳的指針類型

　　第一步，先創(chuàng)建一個新的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB2：

圖4. 創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊

　　第二步，雙擊打開新生成的DB塊，定義變量名稱為“aa'，數(shù)據(jù)類型為“TCON_IP_v4”（可以將 TCON_IP_v4 拷貝到該對話框中），然后點擊“回車”按鍵。該數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)創(chuàng)建完畢。如圖5所示：

圖5. 創(chuàng)建 MB_CLIENT 中的TCP連接結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)類型

　　各個引腳定義說明如下：

表4. TCON_IP_v4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的引腳定義

　　本文遠(yuǎn)程服務(wù)器的IP地址為192.168.0.4，遠(yuǎn)程端口號設(shè)為502。所以客戶端側(cè)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的各項值為：

圖6. MB_CLIENT 側(cè) CONNECT 引腳數(shù)據(jù)定義

注意： CONNECT引腳的填寫需要用符號尋址的方式。

　　3. 創(chuàng)建 MB_DATA_PTR 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

　　第一步，創(chuàng)建一個全局?jǐn)?shù)據(jù)塊 DB3，創(chuàng)建方法可以參考上面的圖3，數(shù)據(jù)塊的名稱如圖7所示：

圖7. 生成的兩個DB塊名稱

　　第二步，建議一個數(shù)組的數(shù)據(jù)類型，以便通信中存放數(shù)據(jù)，請參考圖8所示：

圖8. MB_DATA_PTR 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)

　　注意： MB_DATA_PTR指定的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)可以為DB塊或M存儲區(qū)地址中。DB塊可以為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊，也可以為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。若為優(yōu)化的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)，編程時需要以符號尋址的方式填寫該引腳；若為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)（可以右鍵單擊DB塊，“屬性”中將“優(yōu)化的塊訪問”前面的勾去掉，如下圖9所示），需要以絕對地址的方式填寫該引腳。本文以標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)塊（默認(rèn)）為例進(jìn)行編程。

圖9. 修改 DB 塊屬性為標(biāo)準(zhǔn)的塊結(jié)構(gòu)

　　4. 客戶端側(cè)完成指令塊編程

　　調(diào)用 MB_CLIENT 指令塊，實現(xiàn)從 Modbus TCP 通信服務(wù)器中讀取2個保持寄存器的值，如圖10所示：

圖10. MB_CLIENT 指令塊編程

　　5. 將整個項目下載到S7-1200

　　待Modbus TCP 服務(wù)器側(cè)準(zhǔn)備就緒，給MB_CLIENT指令塊的REQ引腳一個上升沿，將讀取到的數(shù)據(jù)放入 MB_DATA_PTR引腳指定的DB 塊中。具體的實驗結(jié)果可以查看S7-1200 服務(wù)器側(cè)編程。

 MB_CLIENT 指令的背景數(shù)據(jù)塊中的 'MB_Unit_ID' 有什么功能？

　　S7-1200 CPU 作為 Modbus TCP 客戶端與 Modbus TCP 服務(wù)器通信，當(dāng)嘗試訪問比 Modbus TCP 服務(wù)器更低端的串行子網(wǎng)中的設(shè)備，會有報錯 '無法建立連接'。

　　這種情況下， Modbus TCP 服務(wù)器作為 Modbus RTU 協(xié)議中的網(wǎng)關(guān)，'MB_Unit_ID' 參數(shù)相當(dāng)于 Modbus RTU 協(xié)議中的從站地址。

　　Modbus TCP 客戶端直接向 Modbus TCP 服務(wù)器發(fā)送請求，Modbus TCP 服務(wù)器通過識別 'MB_UNIT_ID' 參數(shù)，將請求轉(zhuǎn)發(fā)到從站設(shè)備。

　　在 S7-1200 項目中，選擇系統(tǒng)塊，雙擊打開 MB_CLIENT 指令的背景數(shù)據(jù)塊“MB_CLIENT_DB”, 在靜態(tài)變量Static下可以找到 MB_Unit_ID (默認(rèn)起始值16#FF，等于十進(jìn)制 255)。如下圖 11 所示：

圖 11. MB_Unit_ID

　　例如，當(dāng) S7-1200 做客戶端與電腦上的 Modbus TCP 調(diào)試軟件 Modsim 通信時，會遇到如上“無法建立連接”的問題。

　　這時，修改調(diào)試軟件 Modsim 中Device Id 為255，使之等于 MB_Unit_ID 的值，即可建立聯(lián)系。如下圖 12 所示：

圖 12. Device Id

 注意：如果 Modbus TCP 服務(wù)器無法更改 Device Id 的值, 則修改S7-1200 項目中MB_Unit_ID數(shù)值， 使雙方的參數(shù)一致。