Modbus TCP 通信多请求处理
7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理
单独的客户机连接需要遵循的规则：
- 每个“MB_CLIENT”连接需要使用一个不同的背景数据块；
- 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个服务器 IP 地址；
- 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个唯一的连接 ID；
- 是否需要唯一的 IP 端口号取决于服务器组态；
连接 ID 和背景数据块组合成对，对每个连接来说，组合对都是唯一的。
对于多请求处理，有两种方法：
方法一：如果 TCP 连接充裕，可以建立多个不同的连接发送请求，即每个请求使用一个独立的连接，调用独立的“MB_CLIENT”功能块。
通过不同的连接发送多个请求，“MB_CLIENT”功能块多次调用，但是需要使用不同的背景数据块，不同的 ID 号和不同的端口号。
方法二：通过公共的连接发送多个请求
这个方法适合 CPU 访问一个 Modbus TCP 服务器，但是有多个作业的情况，例如有读也有写，或者读多个区域等。
通过公共的连接发送多个请求，“MB_CLIENT”功能块多次调用，但是需要使用相同的背景数据块，连接 ID 号，IP 地址和端口号，根据需要修改模式、地址、长度、指针等。
在任意时间，只能有一个 MB_CLIENT 请求处于激活状态，在一个请求完成执行后，下一个请求再开始执行，轮询处理。
方法二特例：MODBUS TCP 客户端访问网关后的多个 MODBUS RTU 从站
这个方法适合 CPU 通过 Modbus TCP 转 Modbus RTU 网关，访问网关后多个 Modbus RTU 从站数据。CPU 仅仅和网关建立一个 Modbus TCP 连接，就可以访问多个站的数据。
通过公共的连接发送多个请求，“MB_CLIENT”功能块多次调用，但是需要使用相同的背景数据块，连接 ID 号，IP 地址和端口号。参数“ MB_Unit_ID ” 使用不同的值，根据需要修改模式、地址、长度、指针等。
在任意时间，只能有一个 MB_CLIENT 请求处于激活状态，在一个请求完成执行后，下一个请求再开始执行，轮循处理。
方法二轮循处理的操作
一.软硬件要求
MB_Client 指令的使用要求：软件 V11 SP1 及以上版本，CPU 固件版本 V1.02 及以上版本。
二.测试条件
硬件：CPU 1214C(DC/DC/DC) V4.5 ，电脑（ModSim32 调试软件）；
软件：TIA PORTAL STEP 7 V17
实验：S7-1200 作 Modbus TCP 客户机，用功能码 3 对调试软件先进行读取地址 40001 开始的 2 个字，然后用功能码 16 对地址 40003 开始的 2 个字进行写入。
三.组态配置
1. S7-1200 的 IP 地址192.168.1.42，如图 1 所示。
图 1. IP 地址设置
2. ModSim32 调试软件设置
服务器采用 ModSim32 软件测试，首先将测试电脑的 IP 地址设置成192.168.1.201，如图 2 所示。
图 2. 电脑的 IP 地址
打开 ModSim32 软件，然后通过 “File”>"New"，新建设置 03 地址区、起始地址 40001、长度 4、设备 ID 255 等，如图 3 所示。
图 3. ModSim32 调试软件的从站设置
在“Connection”中选择“Modbus/TCP Svr”，设置本地服务器端口号为 502，如图 4 所示。
图 4. 连接设置
四.编程
1. 新建 FB
如图 5 所示，新建 FB，命名为 Comm，在静态变量中增加参数。
图 5. 设置 FB 参数
参数含义参见表 1：
表 1. FB 接口参数含义
| 参数 | 含义 |
| statStep | 步骤号 |
| instClient | MB_CLIENT 多重背景 |
| statReq | MB_CLIENT 的实参，程序中会在需要时修改其值 |
| statMode | |
| statAddr | |
| statLen | |
| statPtr | |
| statConn | 连接参数 |
| statRead | 读取到的数据 |
| statWrite | 待写入的数据 |
2. 编写轮循功能
如图 6 所示，例子中使用 SCL 的 CASE OF 方式编写轮询程序。
思路如下：
步骤 0：等待连接建立，当连接建立则跳转到步骤 1。
步骤 1：设置读取参数，触发读取，当读取正常后，将读取到的数据存入指定数据区，然后跳转到步骤 2，如果故障则跳转到步骤 100。
步骤 2：设置写入参数，将待写入数据送入指定区域，触发写入，当写入正常后，跳转到步骤 1，如果故障则跳转到步骤 100。
步骤 100：当故障消失，则跳转到步骤 0。
如果有更多的读写需要，可以建立更多的步骤。
以下例程仅供参考。读者如欲采纳，风险自担。
图 6. 例子程序
3. 在主程序中调用该 FB，如图 7 所示。
图 7. 调用程序
五.通讯测试
对 FB 背景数据块与 Modsim32 软件进行监视，如图 8 所示。
图 8. 测试结果
注意：
- 如果需要更多的读写任务可以按照例子自行添加。
- ModSim32 是做 Modbus RTU 从站以及 Modbus TCP 服务器的测试软件，是第三方软件，可以从网络上下载。
方法二特例轮循处理的操作
一.软硬件要求
MB_Client 指令的使用要求：软件 V11 SP1 及以上版本，CPU 固件版本 V1.02 及以上版本。
二.测试条件
硬件：CPU 1214C(DC/DC/DC) V4.5 ，电脑（ModSim32 调试软件）；
软件：TIA PORTAL STEP 7 V17
实验：S7-1200 作 Modbus TCP 客户机，用功能码 3 对调试软件先后进行读取 ID 为 1 的 40001 开始的 2 个字以及 ID 为 2 的 40003 开始的 2 个字。
该实验仿真读取 Modbus TCP 转 Modbus RTU 网关后的多个 Modbus RTU 从站数据的功能。
三.组态配置
1. CPU 硬件组态参考图 1 的设置。
2. 电脑 IP 地址设置参考图 2 的设置。
3. ModSim32 通过 “File”>"New"，新建 2 个文件，设置 03 地址区、起始地址 40001、长度 2、设备 ID 分别是 1 和 2，如图 9 所示。然后参考图 4 进行连接设置。
图 9. ModSim32 的设置
四.编程
1. 新建 FB
如图 10 所示，新建 FB，命名为 CommUnitId，在静态变量中增加参数。
图 10. 设置 FB 参数
参数含义参见表 2：
表 2. FB 接口参数含义
| 参数 | 含义 |
| statStep | 步骤号 |
| instClient | MB_CLIENT 多重背景 |
| statReq | MB_CLIENT 的实参，程序中会在需要时修改其值 |
| statMode | |
| statAddr | |
| statLen | |
| statPtr | |
| statConn | 连接参数 |
| statRead1 | 1 号站读取到的数据 |
| statRead2 | 2 号站读取到的数据 |
2. 编写轮循功能
如图 11 所示，例子中使用 SCL 的 CASE OF 方式编写轮询程序。
思路如下：
步骤 0：等待连接建立，当连接建立则跳转到步骤 1。
步骤 1：设置读取参数，设置 MB_Unit_ID = 1，触发读取，当读取正常后，将读取到的数据存入指定数据区，然后跳转到步骤 2，如果故障同样跳转到步骤 2，如果连接中断则跳转到步骤 0。
步骤 2：设置读取参数，设置 MB_Unit_ID = 2，触发读取，当读取正常后，将读取到的数据存入指定数据区，然后跳转到步骤 1，如果故障同样跳转到步骤 1，如果连接中断则跳转到步骤 0。
如果有更多的读写需要，可以建立更多的步骤。
以下例程仅供参考。读者如欲采纳，风险自担。
图 11. 例子程序
3. 在主程序中调用该 FB，如图 12 所示。
图 12. 调用程序
五.通讯测试
通讯结果如图 13 所示。
图 13. 测试结果
注意：
- 如果需要更多的读写任务可以按照例子自行添加。
- ModSim32 是做 Modbus RTU 从站以及 Modbus TCP 服务器的测试软件，是第三方软件，可以从网络上下载。