重要なポイント

導入

Modbus は産業オートメーションで広く使用されている通信プロトコルで、電子デバイス間のデータ転送を容易にします。信頼性と多用途性で知られるシーメンス PLC は Modbus と互換性があり、さまざまな自動化システムへのシームレスな統合を可能にします。このガイドでは、特に Modbus TCP に焦点を当てて、Siemens PLC との Modbus 通信の構成の複雑さを詳しく説明します。

Modbus通信を理解する

Modbus 機能コード

Modbus 通信には、データの読み取りや書き込みなどのタスクを実行するための特定の機能コードが含まれます。主な Modbus 機能コードは次のとおりです。

• コイルを読み取る (1): コイルの状態を読み取ります。
• ディスクリート入力の読み取り (2): 入力のステータスを読み取ります。
• 保持レジスタの読み取り (3): 保持レジスタの内容を読み取ります。
• 入力レジスタの読み取り (4): 入力レジスタの内容を読み取ります。
• 単一コイルの書き込み (5): シングルコイルを書きます。
• 単一レジスタの書き込み (6): 単一の保持レジスタに書き込みます。
• 複数のコイルを書き込む (15): 複数のコイルを書き込みます。
• 複数のレジスタの書き込み (16): 複数の保持レジスタを書き込みます。

Modbusの種類

Modbus 通信には主に 3 つのタイプがあります。

1. Modbus RTU: シリアル通信に使用され、データをバイナリ形式で送信します。
2. Modbus ASCII: RTU に似ていますが、データ送信に ASCII 文字を使用します。
3. Modbus TCP: イーサネット ネットワーク上の通信には TCP/IP を利用します。

Siemens TIA ポータルでの Modbus TCP 通信の構成

ステップバイステップガイド

Modbus 構成用のデータ ブロックの作成

1. TIA ポータルを開く: まず、Siemens TIA Portal ソフトウェアを開きます。
2. 新しいプロジェクトを作成します。 新しいプロジェクトをセットアップするか、既存のプロジェクトを開きます。
3. データ ブロックを追加します。 プロジェクト ツリーに移動し、右クリックして [新しいデータ ブロックの追加] を選択します。
4. データ ブロック パラメーターを構成します。 Modbus 構成パラメータを保持するデータ ブロックを設定します。 「ブロックアクセスを最適化」のチェックを外します’ 属性の下で絶対アドレス指定を有効にします。

Modbusパラメータの設定

1. デフォルトのポート構成: Siemens Modbus 通信では通常、ポート 502 が使用されますが、これは必要に応じて変更できます。
2. インターフェースID: ハードウェア構成ウィンドウから IE インターフェイス サブモジュールのハードウェア識別子を取得します。
3. データブロックをコンパイルします: パラメータを設定した後、データ ブロックをコンパイルして変更を適用します。

Siemens PLC への対応

1. 絶対アドレス指定方法: Siemens では、データ ブロックに絶対アドレス指定方式を使用しています。例えば、 P#DB3.DBX0.0 BYTE 22 どこ：
   • DB3: データブロック番号。
   • DBX0.0: DB3 の開始データ オフセット。
   • バイト22: データ ブロックのエンドポイント。

実践例: Siemens S7-1500 を Modbus TCP クライアントとして構成する

パラメータの内訳

1. MB_モード: 通信要求の種類を指定します（読み取りの場合は0、書き込みの場合は1または2）。
2. MB_DATA_ADDR: データの開始アドレスの場所。
3. MB_DATA_LEN: 処理されるデータのビット数またはワード数。
4. MB_DATA_PTR: データが保存されている場所へのポインタ。
5. 接続する： PLC とデバイス間の接続を定義します。

MB_CLIENT ブロックの構成

1. パラメータを設定します: 上記のパラメータを使用して、TIA ポータルの MB_CLIENT ブロックを構成します。
2. 接続セットアップ: 接続設定には、TCON_IP_v4 または TCON_Configured 構造のいずれかを使用します。

トラブルシューティングのヒント

1. 一般的な構成エラー: アドレスの不一致やパラメータのエラーを確認してください。
2. デバッグツール: TIA ポータルのステータス ワードと診断ツールを利用してトラブルシューティングを行います。

これらの手順に従うことで、シーメンス PLC の Modbus TCP 通信を効果的に構成でき、産業オートメーション システムへの統合を強化できます。

Siemens PLC の詳細なガイドについては、当社の Web サイトをご覧ください。シーメンス PLC ページ。ご質問がある場合、またはさらにサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせくださいお問い合わせ。

実践例: Siemens S7-1200 を Modbus TCP サーバーとして構成する

Siemens S7-1200 PLC を Modbus TCP サーバーとして構成するには、ホールド レジスタをセットアップし、正しい通信設定が行われていることを確認する必要があります。その方法は次のとおりです。

ホールド レジスタ用のグローバル DB の作成と構成

1. グローバル データ ブロックを作成します。
   • TIA ポータルを開き、プロジェクト ツリーに移動します。
   • 右クリックして「新しいデータブロックの追加」を選択します。
   • データ ブロックに名前を付け、ホールド レジスタを含むように構成します。
2. ホールド レジスタの設定:
   • 最初の Word (レジスタ 40001) にブール値の配列を定義します。
   • レジスタ 40002 以降の整数や実数などの後続のレジスタのデータを追加します。
3. ロジックラング構成:
   • Modbus TCP サーバーに単一のロジック行を設定します。
   • このロジックを使用して Modbus 通信を制御し、PLC がデータを読み書きできるようにします。

Modbusパラメータの構成

1. デフォルトのポートとアドレス設定:
   • Modbus TCP サーバーがポート 502 を使用していることを確認します。
   • レジスタの開始アドレスを正しく設定してください。
2. 接続セットアップ:
   • PLC の IP アドレスや Modbus サーバー設定などの接続パラメータを構成します。

実践的なコード例のスニペット

ホールド レジスタを設定するためのコード スニペットの例を次に示します。

DATA_BLOCK "ModbusData"
{
    STRUCT
    {
        BOOL BoolArray[16];   // For Register 40001
        INT IntValue;         // For Register 40002
        REAL RealValue;       // For Register 40003-40004
    };
}

一般的な問題とトラブルシューティングのヒント

構成が正確であっても、Modbus 通信のセットアップ中に問題が発生する可能性があります。よくある問題とその解決策をいくつか示します。

よくある設定エラー

1. アドレスの不一致:
   • データ ブロックの開始アドレスと長さが正しく構成されていることを確認してください。
   • TIA ポータルで Modbus アドレスの設定を再確認します。
2. パラメータエラー:
   • MB_CLIENT ブロックまたは MB_SERVER ブロック内のすべてのパラメーターを確認します。
   • 正しいデータ型とアドレス ポインターを使用してください。

デバッグツールとテクニック

1. ステータスワード:
   • ステータスワードを利用して問題を診断します。たとえば、ステータス ワード 7006 は、Modbus サーバーからデータを受信して​​いることを示します。
2. ロギングおよび診断ツール:
   • TIA ポータルのログ機能を使用して通信を監視します。
   • 診断ツールを有効にして、詳細なエラー メッセージとステータスの更新を取得します。

実際の応用と専門家のアドバイス

現実世界のアプリケーション

シーメンス PLC との Modbus 通信は、次のようなさまざまな産業アプリケーションで広く使用されています。

• 製造: マシン間通信およびプロセス制御用。
• ビルディングオートメーション: HVAC システムと照明制御を統合します。
• エネルギー管理： 配電システムの監視と制御。

専門家のヒント

Siemens PLC との Modbus 通信を最適化するための専門家の推奨事項をいくつか紹介します。

1. ネットワーク設定：
   • ネットワーク上のすべてのデバイスに一意の IP アドレスが割り当てられていることを確認します。
   • マネージド スイッチを使用してネットワークの信頼性を向上させます。
2. データブロックの最適化:
   • アクセスを容易にし、Modbus との互換性を高めるには、最適化されていないデータ ブロックを使用します。
3. 通常のメンテナンス：
   • ファームウェアとソフトウェアを定期的に更新して、互換性とセキュリティを確保します。
   • 定期的なチェックと診断を実行して、通信の整合性を維持します。

結論

シーメンス PLC との Modbus 通信を構成すると、産業オートメーション システムにおける汎用性と統合機能が強化されます。この包括的なガイドに従うことで、Siemens S7-1200 および S7-1500 PLC との Modbus TCP 通信をセットアップおよび最適化し、効率的で信頼性の高いデータ交換を保証できます。

Siemens PLC の詳細なガイドについては、当社の Web サイトをご覧ください。シーメンス PLC ページ。ご質問がある場合、またはさらにサポートが必要な場合は、お気軽にお問い合わせくださいお問い合わせ。