Siemens - STEP 7 - TIA Portal

Quellen: Industry Support Siemens

Soll mit einer Siemens Steuerung eine Modbus-Kommunikation aufgebaut werden,
so finden Sie hier ein paar nützliche Informationen.

Es können Client und Server Schnittstellen mit Modbus TCP und RTU realisiert werden.
Hierzu gibt es die Bausteine MB_CLIENT unr MB_SERVER für Modbus TCP, und Modbus_Master, Modbus_Slave und Modbus_Comm_Load für Modbus RTU.

 

Modbus TCP

Server

Der Baustein MB_SERVER stellt sehr einfach einen Modbus Server bereit.
Es muss lediglich ein Datenbaustein für den Datenaustausch (lesen und schreiben) bereit gestellt werden.

💡 Modbus sieht keine Berechtigungen für Schreib- und Lesevorgänge vor. Im entsprechenden Datenbaustein sollten deshalb nur Daten bereit gestellt werden, die gelesen werden dürfen. Daten die geschrieben werden und daraufhin in der Steuerung weiterverwendet werden, sollten aus sicherheitsgründen nicht direkt verwendet werden sondern vom SPS-Programm vor deren Verwendung geprüft und außerhalb gespeichert werden.

⚠ Auch wenn Siemens das behauptet: Auf den Server kann nur von EINEM Client zugegriffen werden.
Besteht eine Verbindung, so wird jede weitere abgewiesen.
Die einzige Möglichkeit besteht darin, einen weiteren Server auf einem anderen IP Port zu starten.

Client

Hierfür wird der Baustein MB_CLIENT verwendet.

Fehlercodes

Jeder Baustein liefert über den Output STATUS "Detaillierte Statusinformation der Anweisung".

Die Sache stellt sich in der Praxis nicht so einfach dar, da die Bausteine intern weitere Bausteine verwenden.
  MB_SERVER: TCON, TSEND, TRCV, TDIAG, TRESET, TDISCON, TDIAG_Status
  MB_CLIENT: TCON, TDISCON, TSEND, TRECEIVE, TRESET, TDIAG, TDIAG_Status

Somit werden je nach Problem auch die STATUS Werte dieser Bausteine geliefert !

Die Bedeutung der Fehlercodes entnehmen Sie der Dokumentation der entsprechenden Kommunikations-Anweisung.

🛈 Hinweis: Kommunikationsfehler beim Senden oder Empfangen von Daten
Wenn beim Senden bzw. Empfangen von Daten ein Kommunikationsfehler auftritt (80C4 (Temporary communications error. The specified connection is temporarily down.), 80C5 (Remote partner closed connection actively.), 80A1 (The specified connection is disconnected or is not yet established.)), dann wird die bestehende Verbindung abgebaut.
Das bedeutet auch, dass Sie alle STATUS-Werte sehen, die beim Verbindungsabbau zurückgegeben werden, und erst wenn die Verbindung abgebaut ist, wird der STATUS-Code ausgegeben, der die Ursache für den Verbindungsabbau gewesen ist.
Beispiel: Tritt beim Empfangen der Daten ein temporärer Kommunikationsfehler auf, dann wird zunächst der STATUS 7003 (ERROR=false) ausgegeben und dann 80C4 (ERROR=true).

Statusinformationen

STATUS (hex)	Beschreibung
0000	Anweisung fehlerfrei ausgeführt
0001	Verbindung hergestellt
0003	Verbindungsabbau durchgeführt
7000	Kein Auftrag aktiv und keine Verbindung aufgebaut (REQ=0, DISCONNECT=1)
7001	Verbindungsaufbau angestoßen
7002	Zwischenaufruf, Verbindung wird aufgebaut
7003	Verbindung wird abgebaut
7004	Verbindung hergestellt und überwacht, Keine Auftragsbearbeitung aktiv
7005	Daten werden gesendet
7006	Daten werden empfangen

Statusinformationen

Hier kommt das zusätzliche Problem dazu, dass die Ursache sowohl lokal als auch bei der Gegenstelle (remote) zu suchen ist.

STATUS (hex)	lokal / remote	Modbus Exception	Beschreibung
80C8	lokal	-	Keine Antwort des Servers im definierten Zeitraum. Überprüfen Sie die Verbindung zu dem Modbus-Server. Dieser Fehler wird erst nach Abschluss der konfigurierten erneuten Versuche gemeldet. Empfängt die Anweisung "MB_CLIENT" keine Antwort mit der ursprünglich übermittelten Transaktions-ID (siehe statische Variable MB_TRANSACTION_ID) innerhalb des definierten Zeitraums, wird dieser Fehlercode ausgegeben.
8380	lokal	-	Empfangenes Modbus-Frame hat nicht das richtige Format oder es wurden zu wenige Bytes empfangen.
8381	remote	01	Funktionscode wird nicht unterstützt.
8382	lokal	-	Die Länge des Modbus-Frames im Frame-Header stimmt mit der Anzahl der empfangenen Bytes nicht überein Die Anzahl der Bytes stimmt mit den tatsächlich übertragenen Bytes nicht überein (nur Funktionen 1-4). Dies ist z. B. dann der Fall, wenn "MB_CLIENT" eine ungerade Anzahl von Worten anfordert, "MB_SERVER" aber immer eine gerade Anzahl von Worten sendet Die Startadresse im empfangenen Frame stimmt mit der gespeicherten Startadresse nicht überein (Funktionen 5, 6, 15, 16) Anzahl der Wörter stimmt mit den tatsächlich übertragenen Wörtern nicht überein (Funktionen 15 und 16)
8382	remote	03	Unzulässige Längenangabe im empfangenen Modbus-Frame. Überprüfen Sie die Server-Seite.
8383	lokal	-	Fehler beim Lesen oder Schreiben der Daten oder Zugriff außerhalb des Adressbereichs von MB_DATA_PTR.
8383	remote	02	Fehler beim Lesen oder Schreiben der Daten oder Zugriff außerhalb des Adressbereichs des Servers.
8384	lokal	-	Ungültiger Exception Code empfangen. Es wurde ein anderer Datenwert empfangen, als ursprünglich vom Client gesendet wurde (Funktionen 5, 6 und 8) Ungültiger Status-Wert empfangen (Funktion 11)
8384	remote	03	Fehler bei Datenwert für die Funktion 5.
8385	lokal	-	Diagnosecode nicht unterstützt Es wurde ein anderer Subfunktionscode empfangen, als ursprünglich vom Client gesendet wurde (Funktion 8)
8385	remote	03	Diagnosecode nicht unterstützt
8386	lokal	-	Empfangener Funktionscode entspricht nicht dem ursprünglich gesendeten.
8387	lokal	-	Die Protokoll-ID des vom Server empfangenen Modbus TCP Frames ist ungleich "0".
8388	lokal	-	Durch den Modbus-Server wurde eine andere Datenlänge gesendet, als abgefragt wurde. Dieser Fehler tritt nur bei Verwendung der Modbus-Funktionen 5, 6, 15 oder 16 auf.

Parameter-Fehler

STATUS (hex)	Beschreibung
80B6	Ungültiger Verbindungstyp, nur TCP-Verbindungen werden unterstützt.
80BB	Ungültiger Wert am Parameter ActiveEstablished (Kennung für die Art des Verbindungsaufbaus, siehe Parameter CONNECT (S7-1200, S7-1500)): Serverseitig ist nur der passive Verbindungsaufbau zulässig (ActiveEstablished = FALSE) Clientseitig ist nur der aktive Verbindungsaufbau zulässig (ActiveEstablished = TRUE)
8188	Ungültiger Wert am Parameter MB_MODE.
8189	Ungültige Adressierung der Daten am Parameter MB_DATA_ADDR.
818A	Ungültige Datenlänge am Parameter MB_DATA_LEN.
818B	Ungültiger Zeiger am Parameter MB_DATA_PTR. Überprüfen Sie zudem die Werte der Parameter MB_DATA_ADDR und MB_DATA_LEN.
818C	Zeitfehler bei dem Parameter BLOCKED_PROC_TIMEOUT oder RCV_TIMEOUT (siehe statische Variablen der Anweisung). BLOCKED_PROC_TIMEOUT und RCV_TIMEOUT müssen zwischen 0,5 s und 55 s liegen.
8200	Eine andere Modbus-Anfrage wird zurzeit über den Port verarbeitet Eine weitere Instanz von MB_CLIENT mit den gleichen Verbindungsparametern bearbeitet eine bereits bestehende Modbus-Anfrage

TCP-Verbindung

TSEND_C: Verbindung aufbauen und Daten sendenVerbindung aufbauen und Daten senden

ERROR	STATUS (hex)	Beschreibung
0	0000	Sendeauftrag wurde fehlerfrei ausgeführt.
0	0001	Kommunikationsverbindung wurde aufgebaut.
0	0003	Kommunikationsverbindung wurde aufgebaut.
0	7000	Keine Sendeauftragsbearbeitung aktiv, keine Kommunikationsverbindung aufgebaut.
0	7001	Erstaufruf beim Aufbau einer Verbindung.
0	7002	Verbindung wird gerade aufgebaut (REQ irrelevant)
0	7003	Kommunikationsverbindung wird abgebaut.
0	7004	Kommunikationsverbindung ist aufgebaut und wird überwacht. Keine Sendeauftragsverarbeitung aktiv.
0	7005	Senden der Daten läuft.
1	80A1	Verbindung oder Port wird vom Anwender bereits verwendet. Kommunikationsfehler: Die angegebene Verbindung wurde noch nicht aufgebaut. Die angegebene Verbindung wird gerade beendet. Eine Übertragung über diese Verbindung ist nicht möglich. Die Schnittstelle wird neu initialisiert.
1	80A3	Die unterlagerte Anweisung T_DIAG hat den Abbau der Verbindung gemeldet.
1	80A4	IP-Adresse des remote Endpunkts der Verbindung ist ungültig, oder sie passt zur IP-Adresse des lokalen Partners.
1	80A7	Kommunikationsfehler: Sie haben die Anweisung mit COM_RST = 1 aufgerufen, bevor der Sendeauftrag beendet war.
1	80AA	Es läuft gerade ein Verbindungsaufbau mit der gleichen Verbindungs-ID durch einen anderen Baustein. Bitte wiederholen Sie den Auftrag durch einen erneuten Flankenanstieg am Parameter REQ.
1	80B3	Bei Verwendung der Protokollvariante UDP enthält der Parameter ADDR keine Daten. Fehler in der Verbindungsbeschreibung Der lokale Port wird bereits in einer anderen Verbindungsbeschreibung verwendet.
1	80B4	Bei Verwendung der Protokollvariante ISO on TCP (connection_type = B#16#12) für den passiven Aufbau einer Verbindung (active_est = FALSE) wurde eine oder beide der folgenden Bedingungen verletzt: local_tsap_id_len >= B#16#02 local_tsap_id[1] = B#16#E0
1	80B5	Bei Verbindungstyp 13 = UDP ist nur ein passiver Verbindungsaufbau zulässig.
1	80B6	Parametrierfehler im Parameter connection_type des Datenbausteins für Verbindungsbeschreibung.
1	80B7	Für Systemdatentyp TCON_Param: Fehler in einem der folgenden Parameter des Datenbausteins für Verbindungsbeschreibung: block_length, local_tsap_id_len, rem_subnet_id_len, rem_staddr_len, rem_tsap_id_len, next_staddr_len. Für Systemdatentypen TCON_IP_V4 und TCON_IP_RFC: IP-Adresse des Partner-Endpunkts wurde auf 0.0.0.0 gesetzt.
1	8085	Parameter LEN ist größer als der größte zulässige Wert.
1	8086	Der Parameter ID innerhalb des Parameters CONNECT liegt außerhalb des zulässigen Bereichs.
1	8087	Maximale Anzahl von Verbindungen erreicht, keine weitere Verbindung möglich.
1	8088	Der Wert am Parameter LEN passt nicht zu den am Parameter DATA angegebenen Empfangsbereich.
1	8089	Der Parameter CONNECT zeigt nicht auf einen Datenbaustein. Der Parameter CONNECT zeigt nicht auf eine Verbindungsbeschreibung. Die manuell erstellte Verbindungsbeschreibung hat für den gewählten Verbindungstyp eine falsche Struktur.
1	8091	Maximale Schachtelungstiefe überschritten.
1	809A	Der Parameter CONNECT zeigt auf ein Feld, das nicht der Länge der Verbindungsbeschreibung entspricht.
1	809B	InterfaceID ist ungültig: Sie zeigt nicht auf eine lokale CPU-Schnittstelle oder einen CP. Sie darf bei Benutzung der Verbindungsparametrierung nicht den Wert 0 haben. Sie darf in der verwendeten TCON_xxx-Struktur nicht den Wert 0 haben. Siehe TCON: Kommunikationsverbindung aufbauen TCON_QDN bzw. TCON_QDN_SEC benötigt einen konfigurierten DNS-Server.
1	80C3	Alle Verbindungsressourcen sind belegt. Ein Baustein mit dieser ID wird bereits in einer anderen Prioritätsgruppe bearbeitet.
1	80C4	Temporärer Kommunikationsfehler: Die Verbindung kann derzeit nicht aufgebaut werden. Die Verbindung kann nicht aufgebaut werden, weil auf dem Verbindungsweg liegende Firewalls für die benötigten Ports nicht freigeschaltet sind. Die Schnittstelle empfängt gerade neue Parameter oder die Verbindung wird gerade aufgebaut. Die projektierte Verbindung wird gerade von einer Anweisung TDISCON entfernt. Die benutzte Verbindung wird gerade durch einen Aufruf mit COM_RST = 1 beendet./li> Temporär ist keine Empfangsressourcen beim Verbindungspartner verfügbar. Der Verbindungspartner ist nicht empfangsbereit.
1	80C5	Verbindung durch den Kommunikationspartner abgebaut. LSAP des remoten Verbindungspartners nicht freigegeben
1	80C6	Netzwerkfehler: Remoter Partner kann nicht erreicht werden. Physikalische Unterbrechung an PROFIBUS
1	8189	Invalid data address: Select a suitable value for the data address at the DATA_ADDR parameter.See description Modbus_Master (Page 125) in the Info system.
1	818A	Invalid length
1	818B	Invalid value for DATA_PTR
1	818C	Interconnection error of the DATA_PTR parameter
1	818D	The area addressed by DATA_PTR is longer than the DB, or the area addressed is too small for the number of data bytes to be read or written.
1	8280	Negative acknowledgment when reading module
1	8281	Negative acknowledgment when writing module
1	8722	Parameter CONNECT: Der Quellbereich ist ungültig. Der Bereich ist im DB nicht vorhanden.
1	873A	Parameter CONNECT: Zugriff auf Verbindungsbeschreibung nicht möglich (z. B. weil der DB nicht verfügbar ist).
1	877F	Parameter CONNECT: Interner Fehler.
1	8822	Parameter DATA: Quellbereich ungültig, Bereich im DB nicht vorhanden.
1	8824	Parameter DATA: Bereichsfehler im VARIANT-Zeiger.
1	8832	Parameter DATA: DB-Nummer ist zu groß.
1	883A	Parameter DATA: Kein Zugriff auf den Datenbereich, da z. B. der Datenbaustein nicht existiert
1	887F	Parameter DATA: Interner Fehler, z. B. unzulässige VARIANT-Referenz.
1	893A	Parameter ADDR: Zugriff auf den Sendebereich nicht möglich (z.B., weil der DB nicht vorhanden ist).