西门子S7-1500 PLC的 MODBUS TCP通信

MODBUS TCP 使MODBUS_RTU 协议运行于以太网，MODBUS TCP 使用TCP/IP 和以太网在站点间传送MODBUS 报文，MODBUS TCP 结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP 以及以MODBUS 作为应用协议标准的数据表示方法。MODBUS TCP 通信报文被封装于以太网TCP/IP 数据包中。与传统的串口方式，MODBUS TCP 插入一个标准的MODBUS 报文到TCP 报文中，不再带

有数据校验和地址。

MODBUS TCP使用服务器与客户机的通信方式，由客户机对服务器的数据进行读/写操作，服务器响应客户机。在S7-1500PLC中，CPU集成的以太网接口、CM/CP都支持MODBUS TCP协议，所使用的通信函数也是相同的。

下面介绍S7-1500 PLC的 MODBUS TCP通信，测试中所需要的软硬件如下：

1、软件：

TIA V16

Modscan32 用于在PC 中模拟Modbus Client

Modbus Slave 用于在PC 中模拟Modbus Server

2、硬件：

CPU 1511C-1PN V2.0

3、设备角色及地址：

下面介绍编程组态步骤：

1、新建项目，双击“添加新设备” 选择CPU1511C-1PN，版本选择为2.0（需与实际硬件固件版本一致）；

2、打开S7-1500 PLC的设备组态，进入设备组态界面后双击CPU进入属性设置界面，选择PROFINET接口下的以太网地址,设置IP地址为192.168.1.201

3、在CPU1511C-1 PN 的OB1 组织块中添加Modbus TCP Server 功能块“MB_SERVER”，软件将提示会为该FB块增加一个背景数据块，本例中为DB1“MB_SERVER_DB”，如图所示

4、在CPU1511C-1 PN 中添加一个全局数据块用于匹配功能块“MB_SERVER”的管脚参数“CONNECT”，本例中为数据块DB3_TCP_Connect，打开该数据块，手动输入一个“TCON_IP_v4”的数据类型，起始值修改如图：

展开DB 块后其“TCON_IP_v4”的数据类型的各参数设置如下：

ØInterfaced 接口硬件标识，可以通过设备组态，双击CPU以太网接口，选择系统常数查看，本案例将硬件标识符64，写入该参数的起始值；ØID 连接ID，每个连接ID必须独立，本案例为1（修改起始值为1）；

ØConnectionType 连接类型，TCP/IP=16#0B，UDP=16#13，默认为16#0B；

ØActiveEstablished 是否主动建立连接，True=主动，默认为False；

ØRemoteAddress 通信伙伴IP地址，设置为0允许远程任意的IP 建立连接，根据实际情况填写；

ØRemotePort 通信伙伴端口号，设置为0 允许远程任意的端口建立连接，根据实际情况填写；

ØLocalPort 本地端口号，缺省的Modbus/TCP Server 为502，将502写入该参数的起始值；

创建一个全局数据块用于匹配功能块“MB_SERVER”的管脚参数“MB_HOLD_REG”，本例中为DB2_TCP_Server，用于存储保持寄存器的通信数据，需要注意的是该数据块必须为非优化数据块(支持绝对寻址)，在该数据块的属性中不勾选“优化的块访问”选项，本案例中管脚 “MB_HOLD_REG”输入P#DB2.DBX0.0 WORD 10（注意WORD前后输入空格）；

MB_HOLD_REG:将全局数据块或者位存储器(M)映射到MODBUS TCP通信的保持寄存区（4xxx），用于功能码03（以WORD格式读取保持寄存器），功能码06（以WORD格式写入单个保持寄存器），功能码16（以WORD格式写入多个保持结存器）

上面提到保持寄存器功能块DB2_TCP_Server与管脚参数“MB_HOLD_REG”关联，对于其它数据类型，如线圈、离散输入、输入寄存器等通过功能块均已经与S7-1500 的过程映像区进行了映射，其映射地址对应如下：

功能块“MB_SERVER”的其它管脚参数如表所示：

设置完上述各管脚参数后，下载程序到CPU，打开Modsan32应用程序，打开连接设置下的连接，在弹出对话框中，选择Remote modbusTCP Server，IP输入1500 CPU设置的IP地址，服务端口设置为502，单击确认；

按照如图设置，ID为1，选择功能码03（读取保持寄存器）,Address设置为1，Length设置为10

在S7-1500 PLC 中打开DB2，在modscan中修改数据，监控DB2中数据变化如图