【畅学技术】全网都在找 S7-200 SMART Modbus TCP 客户端编程实现秘籍

1 Modbus TCP通信概述

Modbus TCP 是通过工业以太网 TCP/IP 网络传输的 Modbus 通信。S7-200 SMART 采用客户端-服务器方法，Modbus 客户端设备通过该方法发起与 Modbus 服务器设备的 TCP/IP 连接。

建立连接后，客户端向服务器发出请求，服务器将响应客户端的请求。客户端可请求从服务器读取数据，或将一定数量的数据写入服务器。如果请求有效，则服务器将响应该请求；如果请求无效，则服务器回复错误消息。

S7-200 SMART 支持做 Modbus TCP 的客户端和服务器，可以实现 PLC 之间通信，也可以实现与支持此通信协议的第三方设备通信。通信伙伴数量比较多的时候，可以使用交换机，扩展以太网接口。

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1.1Modbus TCP 客户端寻址

Modbus 地址为五到六位数，包含了数据类型和地址值。不同的Modbus地址通过不同的功能码来读取或者写入，Modbus 地址定义如下：

• 00001 至 09999 是离散量输出（线圈）
• 10001 至 19999 是离散量输入（触点）
• 30001 至 39999 是输入寄存器（通常是模拟量输入）
• 40001 至 49999 和 400001 至 465535 是保持寄存器

所有 Modbus 地址均从xxxx1 （或者xxxxx1）开始，也就是说第一个数据值从地址xxxx1开始。有效地址的实际范围取决于服务器设备。不同的设备支持不同的数据类型和地址范围。

1.2Modbus TCP 客户端读取和写入功能

Modbus TCP 客户端指令使用 Modbus 地址读取或写入Modbus数据，相应的服务器必须要支持对应的功能码，如表1所示。

表1 Modbus数据区地址与服务器

需要支持的功能码对照表

1.3 Modbus 消息长度

S7-200 SMART CPU 支持的 Modbus 消息为每条最多 240 个字节（1920 位或 120 个寄存器）的数据。某些服务器支持的数据数可能少于 240 个字节。

1.3 Modbus TCP 库

STEP7-Micro/WIN SMART 从V2.4 版本开始，软件中直接集成 Modbus TCP 库指令，无需单独安装或者购买。安装软件后，Modbus TCP 指令位于 STEP7-Micro/WIN SMART 项目树中“指令”文件夹的“库”文件夹中。如图1.Modbus TCP库指令所示。

图1.Modbus TCP库指令

指令分为客户端和服务器两种。客户端指令会占用开放式用户通信资源的主动连接资源，最多8个；服务器指令会占用开放式用户通信资源的被动连接资源，最多也是8个。

2 Modbus TCP客户端编程

2.1调用Modbus TCP 客户端指令 MBUS_CLIENT

程序执行周期每次扫描都必须调用 MBUS_CLIENT。MBUS_CLIENT 可建立客户端-服务器连接、发送 Modbus 功能请求、接收服务器响应。

图2.调用客户端指令

2.2 库储存器分配

Modbus TCP Client 指令库需要一个662个字节的全局 V 存储区，需要在库存储器命令中为该模块分配起始地址。

操作步骤：

a. 鼠标选中程序块文件夹，单击右键，下拉菜单中选择库存储器…。如图3所示：

图3.点击库存储器

b.在弹出的选项卡中设置库存储区，确保库存储区与程序中其他已使用的地址不冲突。使用建议地址无法确定是否有地址重叠，所以推荐手动输入正确的库存储区首地址。如图4所示：

图4. 库存储器地址分配