會員中心
會員注冊關鍵字：S7-200 SMART；Modbus TCP；Modbus Slave；Modbus Poll。
系列文章目錄
基于S7-200 SMART實現一鍵啟停
順序功能圖——（二）設計機組延時關機程序
基于S7-200 SMART實現MATLAB寫入與讀取PLC數據
文章目錄
前言
Modbus TCP作為工業中的重要通信協議已經受到了廣泛的運用，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PLC與PC的Modbus TCP通信。
一、Modbus通信協議簡介
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：發信人、信息、發信人。對于現在的工業通信也有類似于此的主體，稱之為：主站、從站、數據或者是服務端、客戶端、數據。
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系，只能由雇主向隨從提要求——由主站向從站發起通信（打工人落淚😵💫）。
Modbus TCP則是通過服務端、客戶端的方式進行通信，在這種通信方式中，服務端和客戶端可以理解為商店和顧客之間的關系，只能顧客向商店提要求——由客戶端向服務端發起通信（顧客是上帝😎）。
二、工程環境
以下的案例基于：
- PC操作系統：WIN11
- PLC：S7-200 SAMRT CPU ST60
- 通信介質：普通網線一根
- 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
②將MBUS_SERVER拖入程序窗口并設置參數
- EN：功能塊使能端
- Connect：是否開始通信
- IP_Port：IP端口號
- MaxIQ：設置輸入/輸出線圈
- MaxAI：設置輸入寄存器
- MaxHold：設置保持寄存器
- HoldStart：設置被操作的保持寄存器的起始地址
- Done：通信是否結束的標志
- 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協議中定義的四種不同的數據類型：
注意上述程序中使用的數據是通過數據塊進行設置的：
而且需要注意，如同使用高速計數器、PID等，要為MBUS_SERVER功能塊分配空間用于設定相關參數：
圖3.6 分配地址
③連接PLC后點擊下載程序
④查找PLC
⑤與PLC建立通信連接
⑥下載程序
⑦運行PLC
⑧在STEP 7中監視
⑨設置觸點
⑩設置觸點為ON
⑪打開ModbusPoll
⑫點擊Connect
⑬設置連接參數
⑭讀取默認讀寫情況下的數據
⑮設置讀寫參數
⑯設置讀寫參數
⑰讀取結果
2.報文分析
Modbus TCP的報文形式
- 事務處理標識箱：Modbus請求/響應事務處理的標識
- 協議標識符：0=Modbus協議
- 長度：當前之后的字節總數
- 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
- 數據：根據功能碼不同
TX發送報文
- 00 03：事務處理標識箱
- 00 00：Modbus協議
- 00 06：后面有6個字節的數據
- 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個數據
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合PLC中MBUS_SERVER功能塊的端口設置的開始地址，例如本文中圖3.2設置的是VB10000，在軟件Modbus Poll中的操作的起始地址是VB10000+2×20=VB10020（數據是以兩字節為一單元）。
RX接收報文
- 00 03：事務處理標識箱
- 00 00：Modbus協議
- 00 06：后面有6個字節的數據
- 01：1號從站
- 03：讀取保持寄存器
- 28：后面有40個字節的數據
- 00 0A：第一個數據10
- 00 0B：第二個數據11
- 00 0C：第三個數據12
- 00 0D：第四個數據13
- 00 0E：第五個數據14
- 00 0F：第六個數據15
- 00 10：第七個數據16
- 00 11：第八個數據17
- 00 12：第九個數據18
- 00 13：第十個數據19
- 00 14：第十一個數據20
- 00 15：第十二個數據21
- 00 16：第十三個數據22
- 00 17：第十四個數據23
- 00 18：第十五個數據24
- 00 19：第十六個數據25
- 00 1A：第十七個數據26
- 00 1B：第十八個數據27
- 00 1C：第十九個數據28
- 00 1D：第二十個數據29
注意由于窗口不夠長這里的RX部分報文沒有顯示出來
四、PLC——Client、PC——Server
1.流程
PLC作為客戶端PC作為服務端的流程類似，只不過在程序中需要調用的是MBUS_CLIENT功能塊而在PC中需要使用的是Modbus Slave軟件。
在STE7中的程序：
上述功能塊的各端口含義：
不同情況下的端口設置：
根據圖4.2可知，圖4.1中的程序設置了客戶端需要的服務端的IP為192.168.2.2、IP端口為502、寫入數據、從第1個地址開始、寫入10個數據、寫入的數據存放在以VB6000為開始的V寄存器中。
同樣通過數據塊設置V寄存器：
2.報文分析
TX發送報文
- 11 64：事務處理標識箱
- 00 00：Modbus協議
- 00 06：后面有06H=6個字節的數據
- FF：255號從站
- 10：寫入多個保持寄存器
- 00 00：從00H=0地址開始
- 00 0A：讀取0AH=10個數據
RX接收報文
- 11 64：事務處理標識箱
- 00 00：Modbus協議
- 00 1B：后面有1BH=27個字節的數據
- FF：255號從站
- 00 00：從00H=0地址開始
- 00 0A：讀取0AH=10個數據
- 16：后面有16H=20個字節數據
- 00 14：第一個數據20
- 00 16：第二個數據22
- 00 18：第三個數據24
- 00 1A：第四個數據26
- 00 1C：第五個數據28
- 00 1E：第六個數據30
- 00 20：第七個數據32
- 00 22：第八個數據34
- 00 24：第九個數據36
- 00 26：第十個數據38
圖4.7 顯示報文
總結
本文基于S7-200 SMART和Modbu Poll、Modbus Slave實現了PC與PLC之間的Modbus TCP通信。過程比較詳細，提供給適合剛剛入門的小白食用，包學包會，學不會，那就再學學😁
返回頂部
刷新頁面
下到頁底