西门子s7-200 SMART系列PLC基于Modbus TCP服务器的通信

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一、引言

在应用西门子中小型PLC通信的时候，西门子目前主推的PLC比如s7-200 SMART PLC的CPU模块都自带有网口和RS485口，可以非常方便的组网。除了RS485口能定义Modbus RTU通信，网口也能定义Modbus TCP通信。

二、ModbusTCP服务器通信

Modbus TCP通信，使得Modbus RTU协议运行于以太网，Modbus TCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送Modbus报文，Modbus TCP结合了以太网物理网络和网络标准TCP/IP以及以Modbus作为应用协议标准的数据表示方法。Modbus TCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。

2.1 配置PLC为ModbusTCP服务器

西门子s7-200SMART系列PLC，如CPU型号为CPU ST40，集成有一个RS485口和一个网口，可以方便的组态为串口或自由口通信，比如Modbus RTU；而STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2 和S7-200 SMART CPU 固件V2.2的发布，S7-200 SMART CPU开始支持TCP通信。

如图1所示，在STEP 7-MicroWIN SMART软件中配置PLC的硬件组态，CPU行选择相应型号，EM0开始选择扩展模块。CPU ST40(DC/DC/DC)集成有24点输入和16点输出。

2.2 Modbus TCP通信程序编写

在STEP 7-MicroWIN SMART中将硬件组态下载至PLC，也可以连带程序一并下载。通信程序包括添加指令库，调用通信指令，及通信指令编程。

2.2.1添加指令库MB_Server_0

首先要确定CPU和编程软件的版本是否支持Modbus TCP通信，硬件如图1所示，软件如图2所示，保证两者的版本都在V02.02以上。

其次确定指令库是否更新有支持Modbus TCP通信的指令库，注意库文件夹Open User Comm Test下的TCP_CONNECT（如图3）并不是指Modbus TCP。

一般没有支持Modbus TCP通信的指令库，需要购买并添加，当然可以去网上下载网友共享出来的该指令库。

STEP 7-Micro/WIN SMART库文件夹一般存储路径为C:UsersPublic DocumentsSiemensSTEP 7-MicroWIN SMARTLib（如图5），将下载的格式为smartlib的库文件拷入该路径下，然后进行添加（如图4）。

重启编程软件，可以看见“MB_Server_0”指令库已经被添加到项目树的库节点下（如图4），此外还可以添加客户端指令库“MB_Client_0”。

2.2.2在程序中调用通信指令

MBS_Connect指令用于建立或断开Modbus TCP连接；MBS_Slave指令用于处理来自Modbus TCP客户端的请求，并且该指令必须在每次扫描时执行，以便检查和响应 Modbus 请求。指令块的接口参数的类型和定义及功能，可按F1获取系统帮助。

2.3 Modscan32通信测试

至此，已经完成了Modbus TCP服务器的通信设置和编程，接下来就可以连接通信口开始数据包的测试了。

相比于众多的串口调试工具小软件需要手动发送报文，解析接收到的报文以此来判断通信是否正常，Modscan32，可以非常方便简单地测试Modbus通信。为测试PLC的Modbus TCP服务器通信，在调试工具做如图7设置。

如图8，Modscan32软件界面03功能码的地址40001-40010分别写入1.11、2.22、3.33、4.44、5.55，注意浮点数占用两个字，且西门子PLC浮点数双字需要交换高低字（如图11红框）。

在PLC侧，在编程软件中监视状态表VD1000~VD1016，对应40001~40010的数值，如图9所示。

交换读写，如图10、11。通过简单测试，可以说明s7-200 SMART PLC通过Modbus TCP服务器通信配置正确，编程没有问题，通信正常。

三、总结

西门子PLC的通信设置较为复杂，尤其是非以太网或自由口通信，需要调用通信指令，定义通信模式，设置通信参数和数据收发区。

对于西门子中小型PLC s7-200 SMART，其CPU模块都自带有网口和RS485口，可以非常方便的组网。除了RS485口能定义Modbus RTU通信，网口也能定义Modbus TCP通信。

在实际工程应用中，当CPU的一个端口（RS485）被触摸屏占用时，本文提供了另外一个网口配置成Modbus TCP服务器进而与上位机通信的解决方案，希望对大家有所启发和帮助。