關(guān)鍵字：S7-200 SMART；Modbus TCP；Modbus Slave；Modbus Poll。

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基于S7-200 SMART實現(xiàn)一鍵啟停
順序功能圖——（二）設(shè)計機組延時關(guān)機程序
基于S7-200 SMART實現(xiàn)MATLAB寫入與讀取PLC數(shù)據(jù)

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前言
一、Modbus通信協(xié)議簡介
二、工程環(huán)境
三、PLC——Server、PC——Client
- 1.流程
- 2.報文分析
四、PLC——Client、PC——Server
- 1.流程
- 2.報文分析
總結(jié)

前言

Modbus TCP作為工業(yè)中的重要通信協(xié)議已經(jīng)受到了廣泛的運用，西門子系列的PLC大多也支持免費的Modbus TCP通信，本文將基于S7-200 SMART實現(xiàn)PLC與PC的Modbus TCP通信。

一、Modbus通信協(xié)議簡介

首先我們需要對通信有一個簡單的認識，通信其實在我們生活中很常見，就像我們平時QQ微信的聊天、打電話甚至是寫信，都可以是通信。如果我們以寫信為例就能提取出三個重要部分：發(fā)信人、信息、發(fā)信人。對于現(xiàn)在的工業(yè)通信也有類似于此的主體，稱之為：主站、從站、數(shù)據(jù)或者是服務(wù)端、客戶端、數(shù)據(jù)。

圖1.1 主站、從站

一般主站、從站進行的的通信我們稱之為主從通信方式，在Modbus協(xié)議中的Modbus RTU和Modbus ASCII都屬于這種通信方式，在這種通信方式中，主站和從站可以理解為雇主和隨從的關(guān)系，只能由雇主向隨從提要求——由主站向從站發(fā)起通信（打工人落淚😵‍💫）。

圖1.2 服務(wù)端、客戶端

Modbus TCP則是通過服務(wù)端、客戶端的方式進行通信，在這種通信方式中，服務(wù)端和客戶端可以理解為商店和顧客之間的關(guān)系，只能顧客向商店提要求——由客戶端向服務(wù)端發(fā)起通信（顧客是上帝😎）。

二、工程環(huán)境

以下的案例基于：

PC操作系統(tǒng)：WIN11
PLC：S7-200 SAMRT CPU ST60
通信介質(zhì)：普通網(wǎng)線一根
PLC編程軟件：STEP 7-Micro/WIN SMART V2.8
PC端客戶端模擬軟件：Modbus Poll 7.0
PC端服務(wù)端模擬軟件：Modbus Slave 6.2

三、PLC——Server、PC——Client

1.流程

①在工程樹中MBUS_SERVER功能塊

圖3.1 在工程樹中MBUS_SERVER功能塊
②將MBUS_SERVER拖入程序窗口并設(shè)置參數(shù)

圖3.2 將MBUS_SERVER拖入程序窗口并設(shè)置參數(shù)

EN：功能塊使能端
Connect：是否開始通信
IP_Port：IP端口號
MaxIQ：設(shè)置輸入/輸出線圈
MaxAI：設(shè)置輸入寄存器
MaxHold：設(shè)置保持寄存器
HoldStart：設(shè)置被操作的保持寄存器的起始地址
Done：通信是否結(jié)束的標志
Error：錯誤報文

輸入線圈、輸出線圈、輸入寄存器、保持寄存器是Modbus協(xié)議中定義的四種不同的數(shù)據(jù)類型：

圖3.3 Modbus存儲區(qū)

注意上述程序中使用的數(shù)據(jù)是通過數(shù)據(jù)塊進行設(shè)置的：

圖3.4 通過數(shù)據(jù)塊設(shè)置V寄存器數(shù)據(jù)

而且需要注意，如同使用高速計數(shù)器、PID等，要為MBUS_SERVER功能塊分配空間用于設(shè)定相關(guān)參數(shù)：

圖3.5 設(shè)置庫存儲器

圖3.6 分配地址

③連接PLC后點擊下載程序

圖3.7 連接PLC后點擊下載程序

④查找PLC

圖3.8 查找PLC

⑤與PLC建立通信連接

圖3.9 與PLC建立通信連接

⑥下載程序

圖3.10 下載程序

⑦運行PLC

圖3.11 運行PLC

⑧在STEP 7中監(jiān)視

圖3.12 在STEP 7中監(jiān)視

⑨設(shè)置觸點

圖3.13 設(shè)置觸點

⑩設(shè)置觸點為ON

圖3.14 設(shè)置觸點為ON

⑪打開ModbusPoll

圖3.15 打開ModbusPoll

⑫點擊Connect

圖3.16 點擊Connect

⑬設(shè)置連接參數(shù)

圖3.17 設(shè)置連接參數(shù)

⑭讀取默認讀寫情況下的數(shù)據(jù)

圖3.18 讀取默認讀取情況下的數(shù)據(jù)

⑮設(shè)置讀寫參數(shù)

圖3.19 設(shè)置讀寫參數(shù)

⑯設(shè)置讀寫參數(shù)

圖3.20 設(shè)置讀寫參數(shù)
⑰讀取結(jié)果
圖3.21 讀取結(jié)果

2.報文分析

圖3.22 Modbus TCP 報文格式
Modbus TCP的報文形式

事務(wù)處理標識箱：Modbus請求/響應(yīng)事務(wù)處理的標識
協(xié)議標識符：0=Modbus協(xié)議
長度：當前之后的字節(jié)總數(shù)
單元標識符：串行鏈路活其它總線的從站識別
功能碼：1——讀取輸出線圈、2——讀取輸入線圈、3——讀取保持寄存器、4——讀取輸入寄存器、5——寫入單線圈、6——寫入單寄存器、15——寫入多線圈、16——寫入多寄存器
數(shù)據(jù)：根據(jù)功能碼不同

圖3.23 Modbus TCP 報文
TX發(fā)送報文

00 03：事務(wù)處理標識箱
00 00：Modbus協(xié)議
00 06：后面有6個字節(jié)的數(shù)據(jù)
01：1號從站
03：讀取保持寄存器
00 0A：從0AH=10地址開始
00 14：讀取14H=20個數(shù)據(jù)

需要注意的是，雖然這里我們報文中顯示是從地址10開始，但實際上開始的地址需要結(jié)合PLC中MBUS_SERVER功能塊的端口設(shè)置的開始地址，例如本文中圖3.2設(shè)置的是VB10000，在軟件Modbus Poll中的操作的起始地址是VB10000+2×20=VB10020（數(shù)據(jù)是以兩字節(jié)為一單元）。
RX接收報文