Siemens#Modbus TCP serverとして使う

今回はSiemensのPLCでModbus TCP serverを使うときの手順を説明します。
ここにも文章が乗っています↓。
http://soup01.com/ja/2019/12/24/post-1948/

TIAバージョン

実機バージョン

Function Block

ではまずF1でHelpをみましょう。

このMB_SERVER命令はModbus TCP serverとして動作しProfinet接続に通じてModbus TCP Clientと接続、送信、通信とModbusリクエストを処理することができます。

##S7-1200

• FirmwareV4.0ではこの命令のバージョンV3.1まで使えます。
• FirmwareV4.1ではこの命令バージョン全て使えます。

S7-1500

• この命令バージョン全て使えます。

！注意

セキュリティ上ではModbus ClientはModbus holding register上のメモリエリア全て読み書きすることができます。なので、ServerにアクセスできるClientのIPアドレスは制限するのはおすすめです。

##INPUT

• DISCONNECT：Bool
  • 0：Passive Connectionが確立する。
  • 1：Connectionは“TCON_IP_v4”に元にいて設定初期化する。初期化成功したらSTATUSは3にアウトプットされます。

##InOut

• MB_HOLD_REG：Variant

  • Siemensを使っている人にもVariantに対してわけわからない人も多いと思いますが、私いつも“なんでもあり”ということを説明します。つまり、この変数は結局単なるBoolでもいいし、構造体でもいいし、配列でもいいし、なんでも変数として扱えるってことです。
    このFunctionのVariantほしいのはMemory Areaです。Modbus サーパーとして働いてるから当然Clientから読み書きしたいMemory Areaがあります。例えばParameterなど…
  • 注意：
    • Memory Area最低２Byteにしましょう。
    • アクセスできるのはModbus Function 3（よみ）、６（書き）、１６（マルチ書き）と２３（一つJobでマルチ書き）だけになります。

• CONNECT：Variant

  • このCONNECTパラメータ使えいるのSDT(System Data Type)は二種類があります。
    • TCON_IP_V4
      • 通信成立するため必要なネットワークパラメータが含められてる。Defaultアドレスは0.0.0.0です。もちろんプログラム上で変更することが可能です。このSDTを使うと、通信成立するには“MB_SERVER”が呼びされてるときです。
    • TCON_Configured
      • アドレスパラメータのみが入っています。もしこのSDTを使うと、通信成立するにはCPUがハードウェア構成をダウンロードされたあとになります。

##Output

• NDR
  • “New Data Ready”
    • 0：新しいデータが来てません。
    • 1：新しいデータが来ています(つまりClientから書き込みあります)。
• DR
  • “Data Read”
    • 0：データが読み込まれいません。
    • 1：データがClientに読み込まれいます。
• ERROR
  • MB_SERVERが実行してるときにエーラがあれば1になります。STATUSにはそのエラーコードが帰っています。
• STATUS
  • MB_SERVERの実行状態が見えます。

##TCON_IP_V4とは？
まずData Typeのところに“TCON_IP_v4”を入れれば、自動的変数が作られいます。

• InterfaceId
  • 
  • あなたがModbus TCP/IPに使う予定のPortのIDです。今回はS7-1200のPortを使うので、64ですね。
• ID
  • 1個目のMB_SERVERはIDを1にしましょう。もし一台のCPUの中に複数のMB_SERVERがあればこのIDをかぶれないようにしましょう。
• ConnectionType
  • 11はTCP/IP、19はUDP
• ActiveEstablished
  • いわゆるActiveかPassiveですね。今回はPassiveにします。
• RemoteAddress
  • 長さ4のByte配列です。ここで接続しようとするClientのIPを設定できます。0.0.0.0ならどこのClientでも接続できます。
• RemotePort
  • 相手のPortです。もしClientに特にPortのアクセス制限がなければ0にいいでしょう 。
• LocalPort
  • 自分のPortで接続されたClientと通信を監視するPortになります。

これで、パラメータある程度把握できましたね。

##実装
これは私のやりかたですが、こういう構造体（Variant）が必要されるとき、もしパラメータそんなに多くなければいつも細かくばらします。つまりこうですね。これは私が作ったClass_ModbusServerのFunction Blockです。
Inputのところが多いと思われますが、よくみたら単なるTCON_IP_V4とMB_SERVERの変数だけです。そしてOutputはMB_SERVERの出力だけですね。

注意するのはioMB_HOLD_REGですね。ここに入れるのはP#DB3.DBX0.0です。このDB中には51のIntが入っています。

###Input Interface

###Output Interface

###InOut Interface

###Static Interface

####Network3-10
パラメータをCONNECT変数に転送するだけです。

####Network11
MB_SERVERを呼び出します。先Network3-10まで転送した変数CONNECTをこおで使えいます。

####Network13　
DISCONNECT=1はつまりパラメータ初期化すること。ここで読み書きのCounterをリセットします。

####Netowork14
まぁ、Clientにデータを読まれたら＋１するだけです。

####Network15
まぁ、Clientがデータを書き込んでたときを＋１するだけです。

####Network17-20
MB_SERVERの実行状態を出力するだけです。

お疲れ様です！と言いたいですが、せっかくですからここでPythonを使ってModbus TCP Clientを作ってアクセスしてみよう。

#PythonでModbus TCP/IPクライアント

##使用するOSとバージョン

##実装

#Library Import
from pyModbusTCP.client import ModbusClient
import time
import random

#Host,Port Settings
SERVER_HOST='192.168.0.17'
SERVER_PORT=502

#Client
client=ModbusClient()

#Debug
client.debug(False)

#Config
client.host(SERVER_HOST)
client.port(SERVER_PORT)

#Connect
client.open()

#Read and Write
while True:
    if not client.is_open():
        if not client.open():
            print('Can not connect to {},{}'.format(SERVER_HOST,SERVER_PORT))
    if client.is_open():
        regs=client.read_holding_registers(0,10)
        if regs:
            print('data:'+str(regs))
        else:
            print('can not read.')
        
        reg_list=[random.randint(1,32000) for i in range(10)]
        
        regs=client.write_multiple_registers(0,reg_list)
        
        if regs:
            print('data is sent.')

        else:
            print('data can not sent')
    time.sleep(0.02)

#Disconnect
client.close()

ではーお疲れ様です！