西门子 S7-1200 的 Modbus RTU 主站通讯程序这是一个基于 SCLStructured Control Language实现的 Modbus 通讯库而非使用现成的功能块如 MB_MASTER 等。 该功能块中有如下功能块mb_query核心调度器排队、序列化、状态机mb_internal_a地址翻译Modicon →功能码地址mb_internal_f收尾处理错误分类、数据搬运mb_internal_e循环结束处理mb_station_block_header站头每轮开始时执行初始化、分配查询令牌mb_station_block_footer站尾每轮结束时执行处理结果、判断是否结束mb_master_1200_ctrlRTU主站执行器fbTemperatureControl模温机操作面板——告诉PLC要读模温机的哪些数据、要改模温机的哪些设定然后把读回来的状态显示到HMI上mb_master_1200_ctrl功能块程序只有 3 个部分REGION Init ← 初始化配置串口、转换地址、准备数据REGION Exec ← 执行真正发命令、收数据#end ← 结束收尾、标记完成一、REGION Init初始化区域IF #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY THEN //说明#mb_query功能块允许进行通讯//如果当前状态是需要初始化才执行下面的代码。//为什么用 IF 因为这个 FB 会被反复调用比如每 100ms 扫描一次。只有第一次调用时状态是 INIT_QUERY后面就不是了所以 IF 里面的代码只执行一次。第 1 步地址转换mb_internal_a(mode104 : false, //不走104特殊协议走标准协议 Mode #master.MODE,Data_addr #master.DATA_ADDR,mb_query : #mb_query);这是在做什么mb_query.z.q告诉系统我要读 40001。但 PLC 不知道40001是什么意思它要的是功能码读什么类型的数据线圈寄存器纯地址到底是第几个mb_internal_a 就是一个翻译函数 表示输出参数把结果写回到 #master 这个结构体里。第 2 步准备写入数据IF #mb_query.z.run.write THEN//该变量 1写0读#buffer.buffer : #mb_query.z.buffer; END_IF;翻译如果这次操作是写数据不是读就把要写的数据复制到缓冲区。#mb_query.z.run.write true → 这是写操作#mb_query.z.buffer → 用户准备好的数据#buffer.buffer → 实际发送用的缓冲区为什么分开 因为 #buffer 必须放在非优化存储区Modbus 系统块的要求而 #mb_query 可能在优化区。第 3 步计算超时时间#comm_load.RESP_TO : TIME_TO_UINT (* *)(mb_timeout_rtu_calc (**)(gain : #conf.timeout_gain, (**) offset : #conf.timeout_offset, (**) baud : #baud, mb_query : #mb_query)); #comm_load.RETRIES : #conf.retries;翻译算一下等多久没回应就算超时。 波特率越低传得越慢超时时间要越长 用 mb_timeout_rtu_calc 函数自动算 结果转成无符号整数UINT存到 #comm_load.RESP_TO #conf.retries → 超时后重试几次第 4 步初始化串口硬件#comm_load(REQ : #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY, PORT : #hardware_id, BAUD : #baud, PARITY : #conf.parity, RESP_TO : #comm_load.RESP_TO, MB_DB : #master) 翻译配置串口。注意#comm_load 是一个系统块类似函数 调用它就是在执行硬件配置。结构体conf 参数变量类型默认值含义parityUInt2校验方式【0无校验None1奇校验2偶校验Even】模温机通常用偶校验这是Modbus RTU的标准配置retriesUSInt0重试次数timeout_gainReal2.0超时增益timeout_offsetTimeT#0ms超时偏移第 5 步检查初始化结果IF #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY THEN IF #comm_load.DONE THEN #mb_query.z.run.state : #EXEC_QUERY;// 如果#mb_query.z.run.state处于初始化硬件且初始化已成功则转入【#EXEC_QUERY】执行查询状态。ELSE #mb_query.z.run.state : #RECIVE_RESUALT;// 否则则转入【 #RECIVE_RESUALT】接收结果状态。#mb_query.stat.done : false; #mb_query.stat.error : true; #mb_query.stat.error_comm : true; #mb_query.stat.status : #comm_load.STATUS; END_IF; END_IF; END_REGION翻译看看串口初始化成功了没有。为什么失败也要跳到结束 因为不能卡死在这里要告诉用户初始化失败了然后结束这次查询。二、REGION Exec执行区域REGION Exec #master(REQ : #mb_query.z.run.state #EXEC_QUERY AND NOT #master.BUSY, MB_ADDR : #mb_query.z.q.mb_addr, MODE : #master.MODE, DATA_ADDR : #master.DATA_ADDR, DATA_LEN : #mb_query.z.q.data_len, BUSY #mb_query.stat.busy, DATA_PTR : #buffer.buffer);// 翻译调用 Modbus 主站系统块真正发命令。#master 是什么 就是西门子的 MB_MASTER 系统块负责底层收发。IF #mb_query.z.run.state #EXEC_QUERY THEN #mb_query.stat.error : #master.ERROR; #mb_query.stat.done : #master.DONE; #mb_query.stat.status : #master.STATUS; mb_internal_f(buffer : #buffer, mb_query : #mb_query); END_IF; END_REGION// 翻译如果正在执行查询就把 MB_MASTER 的结果复制出来。 #master.ERROR → #mb_query.stat.error 有没有出错 #master.DONE → #mb_query.stat.done 完成了没有 #master.STATUS → #mb_query.stat.status 具体状态/错误码然后调用mb_internal_f处理数据 如果是读操作把收到的数据从 buffer 复制到用户区域 如果是写操作清理或确认。三、#end结束#end(mb_query : #mb_query, Error #Error);// 翻译调用结束处理块。 这个 #end 是共用的TCP 和 RTU 都用它负责状态机复位准备下一次查询最终错误汇总输出 Error 信号给外部总结这个程序到底在干嘛你我要读模温机的当前温度地址 40001程序 1. 【Init】翻译地址40001 → 功能码3地址0 2. 【Init】配置串口波特率 9600校验偶超时 1秒 3. 【Init】检查串口是否配置成功 4. 【Exec】发送 Modbus 命令1号从站读保持寄存器从0开始读1个 5. 【Exec】等待回应把收到的温度值存好 6. 【end】告诉你读完了温度是 150℃或者出错了每次调用这个 FB根据当前状态做不同的事这就是状态机。
西门子 S7-1200 的 Modbus RTU 主站通讯程序这是一个基于 SCLStructured Control Language实现的 Modbus 通讯库而非使用现成的功能块如 MB_MASTER 等。 该功能块中有如下功能块mb_query核心调度器排队、序列化、状态机mb_internal_a地址翻译Modicon →功能码地址mb_internal_f收尾处理错误分类、数据搬运mb_internal_e循环结束处理mb_station_block_header站头每轮开始时执行初始化、分配查询令牌mb_station_block_footer站尾每轮结束时执行处理结果、判断是否结束mb_master_1200_ctrlRTU主站执行器fbTemperatureControl模温机操作面板——告诉PLC要读模温机的哪些数据、要改模温机的哪些设定然后把读回来的状态显示到HMI上mb_master_1200_ctrl功能块程序只有 3 个部分REGION Init ← 初始化配置串口、转换地址、准备数据REGION Exec ← 执行真正发命令、收数据#end ← 结束收尾、标记完成一、REGION Init初始化区域IF #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY THEN //说明#mb_query功能块允许进行通讯//如果当前状态是需要初始化才执行下面的代码。//为什么用 IF 因为这个 FB 会被反复调用比如每 100ms 扫描一次。只有第一次调用时状态是 INIT_QUERY后面就不是了所以 IF 里面的代码只执行一次。第 1 步地址转换mb_internal_a(mode104 : false, //不走104特殊协议走标准协议 Mode #master.MODE,Data_addr #master.DATA_ADDR,mb_query : #mb_query);这是在做什么mb_query.z.q告诉系统我要读 40001。但 PLC 不知道40001是什么意思它要的是功能码读什么类型的数据线圈寄存器纯地址到底是第几个mb_internal_a 就是一个翻译函数 表示输出参数把结果写回到 #master 这个结构体里。第 2 步准备写入数据IF #mb_query.z.run.write THEN//该变量 1写0读#buffer.buffer : #mb_query.z.buffer; END_IF;翻译如果这次操作是写数据不是读就把要写的数据复制到缓冲区。#mb_query.z.run.write true → 这是写操作#mb_query.z.buffer → 用户准备好的数据#buffer.buffer → 实际发送用的缓冲区为什么分开 因为 #buffer 必须放在非优化存储区Modbus 系统块的要求而 #mb_query 可能在优化区。第 3 步计算超时时间#comm_load.RESP_TO : TIME_TO_UINT (* *)(mb_timeout_rtu_calc (**)(gain : #conf.timeout_gain, (**) offset : #conf.timeout_offset, (**) baud : #baud, mb_query : #mb_query)); #comm_load.RETRIES : #conf.retries;翻译算一下等多久没回应就算超时。 波特率越低传得越慢超时时间要越长 用 mb_timeout_rtu_calc 函数自动算 结果转成无符号整数UINT存到 #comm_load.RESP_TO #conf.retries → 超时后重试几次第 4 步初始化串口硬件#comm_load(REQ : #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY, PORT : #hardware_id, BAUD : #baud, PARITY : #conf.parity, RESP_TO : #comm_load.RESP_TO, MB_DB : #master) 翻译配置串口。注意#comm_load 是一个系统块类似函数 调用它就是在执行硬件配置。结构体conf 参数变量类型默认值含义parityUInt2校验方式【0无校验None1奇校验2偶校验Even】模温机通常用偶校验这是Modbus RTU的标准配置retriesUSInt0重试次数timeout_gainReal2.0超时增益timeout_offsetTimeT#0ms超时偏移第 5 步检查初始化结果IF #mb_query.z.run.state #INIT_QUERY THEN IF #comm_load.DONE THEN #mb_query.z.run.state : #EXEC_QUERY;// 如果#mb_query.z.run.state处于初始化硬件且初始化已成功则转入【#EXEC_QUERY】执行查询状态。ELSE #mb_query.z.run.state : #RECIVE_RESUALT;// 否则则转入【 #RECIVE_RESUALT】接收结果状态。#mb_query.stat.done : false; #mb_query.stat.error : true; #mb_query.stat.error_comm : true; #mb_query.stat.status : #comm_load.STATUS; END_IF; END_IF; END_REGION翻译看看串口初始化成功了没有。为什么失败也要跳到结束 因为不能卡死在这里要告诉用户初始化失败了然后结束这次查询。二、REGION Exec执行区域REGION Exec #master(REQ : #mb_query.z.run.state #EXEC_QUERY AND NOT #master.BUSY, MB_ADDR : #mb_query.z.q.mb_addr, MODE : #master.MODE, DATA_ADDR : #master.DATA_ADDR, DATA_LEN : #mb_query.z.q.data_len, BUSY #mb_query.stat.busy, DATA_PTR : #buffer.buffer);// 翻译调用 Modbus 主站系统块真正发命令。#master 是什么 就是西门子的 MB_MASTER 系统块负责底层收发。IF #mb_query.z.run.state #EXEC_QUERY THEN #mb_query.stat.error : #master.ERROR; #mb_query.stat.done : #master.DONE; #mb_query.stat.status : #master.STATUS; mb_internal_f(buffer : #buffer, mb_query : #mb_query); END_IF; END_REGION// 翻译如果正在执行查询就把 MB_MASTER 的结果复制出来。 #master.ERROR → #mb_query.stat.error 有没有出错 #master.DONE → #mb_query.stat.done 完成了没有 #master.STATUS → #mb_query.stat.status 具体状态/错误码然后调用mb_internal_f处理数据 如果是读操作把收到的数据从 buffer 复制到用户区域 如果是写操作清理或确认。三、#end结束#end(mb_query : #mb_query, Error #Error);// 翻译调用结束处理块。 这个 #end 是共用的TCP 和 RTU 都用它负责状态机复位准备下一次查询最终错误汇总输出 Error 信号给外部总结这个程序到底在干嘛你我要读模温机的当前温度地址 40001程序 1. 【Init】翻译地址40001 → 功能码3地址0 2. 【Init】配置串口波特率 9600校验偶超时 1秒 3. 【Init】检查串口是否配置成功 4. 【Exec】发送 Modbus 命令1号从站读保持寄存器从0开始读1个 5. 【Exec】等待回应把收到的温度值存好 6. 【end】告诉你读完了温度是 150℃或者出错了每次调用这个 FB根据当前状态做不同的事这就是状态机。
