若使用西门子CP系列PLC(如CP1E/1H/1L)编写Modbus TCP主站程序,可利用TIA Portal软件中的MB_CLIENT指令,结合硬件配置、网络组态和指令参数设置实现通信功能。以下是具体步骤和说明:
一、硬件与软件准备
硬件:确保使用支持Modbus TCP通信的CP系列PLC,如CP1E/1H/1L系列PLC,并配备以太网通信模块(如BCNet-CP)。
软件:使用西门子TIA Portal编程软件(如TIA Portal V16 Professional),该软件内置了Modbus TCP通信指令库。
二、硬件组态
创建项目:在TIA Portal中新建一个项目,并插入相应的CP系列PLC站。
硬件配置:在硬件组态界面中,配置PLC的CPU型号、以太网通信模块等硬件设备。为以太网通信模块设置IP地址,确保该IP地址与Modbus TCP从站设备的IP地址在同一网段内。
三、网络组态
创建TCP连接:在TIA Portal的网络组态界面中,为PLC创建TCP连接。选择连接类型为TCP连接,并设置本地连接ID和端口号(Modbus TCP规范中,服务器端端口号通常为502,客户端端口号可设置为允许的任意端口号)。
配置连接属性:根据实际需求配置连接属性,如是否激活连接的建立、传输模式、通讯超时响应时间等。
四、编写Modbus TCP主站程序
添加MB_CLIENT指令:在PLC的程序编辑器中,从指令库中找到MB_CLIENT指令,并将其添加到程序中。MB_CLIENT指令用于实现Modbus TCP客户端(主站)功能,通过CPU或CM/CP的本地接口与Modbus TCP服务器(从站)进行通信。
配置MB_CLIENT指令参数:
REQ:连接到触发信号(如M0.0),用于触发Modbus TCP请求。
MB_MODE:设置Modbus功能码(0为读操作,1或2为写操作)。
IP_ADDRESS:输入Modbus TCP从站设备的IP地址(如16#C0A80002,对应十进制IP地址192.168.0.2)。
IP_PORT:设置Modbus TCP从站设备的端口号(通常为502)。
DATA_ADDR:输入要读取或写入的寄存器地址(如40001,对应Modbus地址映射中的保持寄存器起始地址)。
DATA_LEN:设置要读取或写入的寄存器数量。
DATA_PTR:指向存储读取或写入数据的数据块(如DB3)。
控制逻辑与错误处理:
使用定时器或条件触发REQ信号,避免连续触发请求。
通过DONE、ERROR和STATUS输出参数监控通信状态,解析STATUS错误代码(如16#8183表示连接失败)进行故障排查。
五、测试与调试
下载程序:将编写好的程序下载到PLC中。
测试通信:使用Modbus TCP调试工具(如Modbus Poll)模拟Modbus TCP从站设备,验证PLC的Modbus TCP主站功能是否正常。检查是否能够成功读取或写入从站设备的寄存器数据。
调试优化:根据测试结果对程序进行调试和优化,确保通信稳定可靠。