S7-1200_ModbusTCP_Communication_Getting_Start

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C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d 目录1 Modbus TCP 通讯概述.......................................................................................... 31.1通讯所使用的以太网参考模型 . (3)

1.2 Modbus TCP 数据帧 (3)

1.3 Modbus TCP 使用的通讯资源端口号 (3)

1.4 Modbus TCP 使用的功能代码 (3)

1.5 Modbus TCP 通讯应用举例 (4)

2 SIMATIC S7-1200 Modbus TCP 通讯概述 (4)

3配置 S7-1200 CPU 作为Modbus TCP Server 与通信伙伴建立通讯 (5)

4配置 S7-1200 CPU 作为Modbus TCP Client 与通信伙伴建立通讯 (9)

C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d 1 Modbus TCP 通讯概述

MODBUS/TCP 是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS 系列通讯协议的派生产品，显而易见，它覆盖了使用TCP/IP 协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS 报文的用途。协议的最通用用途是为诸如PLC’s ，I/O 模块，以及连接其它简单域

总线或I/O 模块的网关服务的.

1.1通讯所使用的以太网参考模型

Modbus TCP 传输过程中使用了TCP/IP 以太网参考模型的5层：

第一层：物理层，提供设备物理接口，与市售介质/网络适配器相兼容

第二层：数据链路层，格式化信号到源/目硬件址数据帧

第三层：网络层，实现带有32位IP 址IP 报文包

第四层：传输层，实现可靠性连接、传输、查错、重发、端口服务、传输调度

第五层：应用层，Modbus 协议报文.

1.2 Modbus TCP 数据帧

Modbus 数据在TCP/IP 以太网上传输，支持Ethernet II 和802.3两种帧格式,Modbus TCP 数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分,MBAP 报文头(MBAP 、Modbus Application Protocol 、Modbus 应用协议)分4个域，共7个字节.

1.3 Modbus TCP 使用的通讯资源端口号

在Moodbus 服务器中按缺省协议使用Port 502通信端口，在Modus 客户器程序中设置任意通信端口，为避免与其他通讯协议的冲突一般建议2000开始可以使用.

1.4 Modbus TCP 使用的功能代码

按照使用的通途区分，共有3种类型分别为：

1)公共功能代码：已定义好功能码，保证其唯一性，由认可；

2)用户自定义功能代码有两组，分别为65～72和100～110，无需认可，但不保证代码使用唯一性，如变为公共代码，需交RFC 认可；

3)保留功能代码，由某些公司使用某些传统设备代码，不可作为公共用途。

按照应用深浅，可分为3个类别

1)类别0，客户机/服务器最小可用子集：读多个保持寄存器(fc.3)；写多个保持寄存器(fc.16)。

C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d 2)类别1，可实现基本互易操作常用代码：读线圈(fc.1)；读开关量输入(fc.2)；读输入寄存

器(fc.4)；写线圈(fc.5)；写单一寄存器(fc.6)。3)类别2，用于人机界面、监控系统例行操作和数据传送功能：强制多个线圈(fc.15)；读通用寄存器(fc.20)；写通用寄存器(fc.21)；屏蔽写寄存器(fc.22)；读写寄存器(fc.23)

1.5 Modbus TCP 通讯应用举例

在读寄存器的过程中，以Modbus TCP 请求报文为例，具体的数据传输过程如下:

1) Modbus TCP 客户端实况，用Connect()命令建立目标设备TCP 502端口连接数据通信过程

2)准备Modbus 报文，包括7个字节MBAP 内请求；

3)使用send()命令发送；

4)同一连接等待应答；

5)同recv()读报文，完成一次数据交换过程

6)当通信任务结束时，关闭TCP 连接，使服务器可以为其他服务

2 SIMATIC S7-1200 Modbus TCP 通讯概述

S7-1200 CPU 从Firmware V1.0.2开始，软件 STEP7 V11 SP1版本开始，可以直接调用Modbus TCP 的库指令“MB_CLIENT”和“MB_SERVER”使用实现Modbus TCP 通信功能，如下图1

所示：

Picture1:TIA Portal 中包含的ModbusTCP 块库

下面将分别介绍如何配置S7-1200为Modbus/TCP 的Server ，Client 与通信伙伴建立通信，测试例程中用到的软硬件如下表1、2所示：

C o p y r i g h t ãS i e m e n s A G C o p y r i g h t y e a r A l l r i g h t s r e s e r v e d

Table1：例程中用到的硬件列表Table2：例程中用到的软件列表3配置 S7-1200 CPU 作为Modbus TCP Server 与通信伙伴建立通讯

打开TIA Portal V13软件，新建一个项目，在项目中添加CPU1215C ，为集成的PN 接口新建一个子网并设置IP 地址，本例中为“192.168.70.102”，如下图2所示：

Picture2：新建一个S7-1200项目并配置IP 地址

名称

数量订货号SIMATIC CPU1215C (固件V3.0)16ES7 215-1AG31-0XB0网线若干编程器兼软件测试机

s12001

名称

订货号SIMATIC STEP7 Prossional V13

6ES7 822-1AA01-0YA5

Modscan32用于在PC 中模拟Modbus Client

Modsim32用于在PC 中模拟Modbus Server

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