SIMATIC S7-1500 Modbus TCP 通讯概述
 

S7-1500 PLC 需要通过 TIA Portal 博途软件进行组态配置，从 TIA Portal V12 SP1 开始软件中增加了 S7-1500 的 Modbus/TCP 块库，用于 S7-1500 与支持 Modbus/TCP 的通信伙伴进行通信，如下图 1 所示：

Picture1:TIA Portal 中包含的 ModbusTCP 块库在使用 该块库时需要注意以下几点：

1） 该块库只针对于 S7-1500 CPU 的集成 PROFINET 接口，对于集成的普通以太网口不适用。

2) 该块库包含为客户端/服务器，可分别将 S7-1500 创建为 Modbus/TCP Sever 及 Client 用于与通信伙伴通讯。

下面将分别介绍如何配置 S7-1500 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：

3 配置 S7-1500 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，本例中命名为

“S7_1500ModbusTCP_Final_V13”，在项目中添加 CPU1516-3PN/DP，为集成的PROFINET 接口新建一个子网并设置 IP 地址，本例中为“192.168.1.30”，如下图 2 所示：

Picture2：新建一个 S7-1500 项目并配置 IP 地址

在 CPU1516-3PN/DP 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DB2 “MB_SERVER_DB”，如下图 3 所示：

Picture3：添加“MB_SERVER”功能块

之后在 CPU1516-3PN/DP 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“MB_TCON”，打开该数据块，手动输入一个

“TCON_IP_v4”的数据类型，如下图 4 所示：

Picture4：添加一个与管脚“CONNECT”匹配的全局数据块

展开 DB 块后其“TCON_IP_v4”的数据类型的各参数设置如下：

Table3：“TCON_IP_v4”的数据类型的各参数设置

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“SERVER_DB”，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**寻址)，在该数据块的属性中不勾选 “Optimized block access”选项，如下图 5 所示：

Picture5：创建保持寄存器存储数据块

功能块“MB_SERVER”的其它管脚参数如下表 4 所示：

Table4：功能块“MB_SERVER”的其它管脚参数

上面提到保持寄存器是由功能块“MB_SERVER”的管脚参数“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图 6 所示：

  Picture7:S7-1500 的 Modbus 地址映射表

设置完上述各管脚参数后，下载项目到CPU1516-3PN/DP 中，打开 Modsan32 应用程

序，下面以保持寄存器为例介绍通信测试过程。

在 Modscan32 的数据定义界面中设置数据类型为保持寄存器，并设置Modbus 偏移量及长度，建立与 CPU1315-3PN/DP 集成 PN 口的通信连接，可以看到双方可以建立通信连接并进行数据读写，如下图 8 所示：

 Picture 8：通信测试

对于其它数据类型，由于与 S7-1500CPU 的过程映像区进行了映射，其过程类似。使用功能块“MB_SERVER”的一些注意事项：
1）S7-1500 CPU 的集成 PN 口通过功能块“MB_SERVER”支持与多个Modbus 客户端的通信，支持的个数取决于CPU 集成 PN 口所支持的 TCP 连接数，必须为每一个客户端连接分别调用一次功能块“MB_SERVER”，其背景数据块、ID、端口号等参数必须**。
2）S7-1500 CPU 的集成 PN 口支持多协议，除了运行 Modbus/TCP 协议外，同时可以运行PROFINET、TCP/IP、S7 等协议