modbus協(xié)議是一項(xiàng)應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議，包括ascii、rtu、tcp三種報(bào)文類型。標(biāo)準(zhǔn)的modbus協(xié)議物理層接口有rs232、rs422、rs485和以太網(wǎng)接口，采用master/slave方式通信。modbus設(shè)備可分為主站(master)和從站(slave)，主站只有一個(gè)，從站有多個(gè)，主站向各從站發(fā)送請(qǐng)求幀，從站給予響應(yīng)。在使用tcp通信時(shí)，主站為client端，主動(dòng)建立連接；從站為server端，等待連接。對(duì)于這三種通信在數(shù)據(jù)模型和功能調(diào)用上都是相同的，只有封裝方式是不同的。modbus tcp協(xié)議是一個(gè)運(yùn)行在tcp/ip網(wǎng)絡(luò)連接中的一種協(xié)議，與傳統(tǒng)的串口方式相比，modbus tcp插入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的modbus報(bào)文頭到 tcp報(bào)文中，不再帶有差錯(cuò)校驗(yàn)和地址域，如下圖所示。mbap為報(bào)文頭，長(zhǎng)度為7字節(jié)。
一、simatic s7-1500 modbustcp 通信使用要求
從tia portal v12 sp1開始軟件中增加了s7-1500的modbus tcp塊庫(kù)（v3.0及以上版本），用于s7-1500與支持modbus tcp的通信伙伴進(jìn)行通信。s7-1500支持modbustcp指令的所有庫(kù)版本，在用戶程序中調(diào)用和參數(shù)化mb_client和mb_server指令。 mb_client指令通過(guò)cpu 或 cm/cp 的本地接口作為modbustcp客戶端進(jìn)行通信，無(wú)需要任何額外的硬件支持。使用mb_client指令在客戶端和服務(wù)器之間建立連接，發(fā)送請(qǐng)求和接收響應(yīng)，并控制斷開連接。 mb_server指令通過(guò)cpu 或 cm/cp 的本地接口作為modbustcp服務(wù)器進(jìn)行通信，無(wú)需要任何額外的硬件支持。mb_server指令處理modbustcp客戶端的連接請(qǐng)求，接收modbus客戶端的請(qǐng)求并發(fā)送響應(yīng)消息。
軟件需求：
tia v16 professionalmodbus pollmodbus slave
硬件需求：
cpu 1511-1 pn v2.8cp 1543-1 v2.2
二、modbus tcp 通信程序
1、打開 tia portal v16軟件，新建一個(gè)項(xiàng)目命名為 modbustcp，在項(xiàng)目中添加 cpu1511-1pn v2.8 及cp1543-1 v2.2，為cp1543-1以太網(wǎng)接口新建一個(gè)子網(wǎng)并設(shè)置 ip地址為 192.168.0.3。
2、在 cpu1511-1pn的 ob1組織塊中添加modbus tcp server功能塊 mb_server，軟件將提示會(huì)為該 fb塊增加一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊，本例中為 db1mb_server_db，如下圖所示。接下來(lái)為指令塊分配引腳，各引腳的具體含義如下圖所示。
3、保持性寄存器存儲(chǔ)區(qū)與mb_server管腳參數(shù)mb_hold_reg進(jìn)行映射，對(duì)于線圈、離散輸入、輸入寄存器等通過(guò)功能塊均已經(jīng)與 s7-1500的過(guò)程映像區(qū)進(jìn)行了映射，其映射地址對(duì)應(yīng)如下圖所示。
4、使用上述指令實(shí)現(xiàn)cp1543-1為modbus tcp的 server與通信伙伴建立通信，通過(guò)表2可知connect參數(shù)的設(shè)定有兩種方式，下面分別介紹這兩種方式如何創(chuàng)建connect參數(shù)。
1）使用tcon_ip_v4結(jié)構(gòu)創(chuàng)建連接參數(shù)。
添加一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊mb_server的管腳connect，本例中為數(shù)據(jù)塊db2（塊名稱：mb_connect），打開該數(shù)據(jù)塊，創(chuàng)建變量 mb_server，手動(dòng)在數(shù)據(jù)類型框中輸入tcon_ip_v4，并將該變量關(guān)聯(lián)到功能塊mb_server的管腳參數(shù)connect上。
2）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)視圖創(chuàng)建tcp連接后，再使用tcon_configured結(jié)構(gòu)創(chuàng)建連接參數(shù)。
在網(wǎng)絡(luò)視圖窗口，左上側(cè)選擇連接按鈕，選擇”tcp連接“，然后在cpu上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵并選擇添加新連接。在添加新連接窗口中，類型選擇為tcp連接，伙伴選擇未指定，本地接口選擇cp1543-1，以太網(wǎng)接口_1[x1]，分配本地連接id，服務(wù)器為被動(dòng)連接，點(diǎn)擊 添加創(chuàng)建tcp 連接。
tcp_連接_1為建立的連接，選中該連接，在屬性的地址詳細(xì)信息中可以設(shè)置該tcp 連接的相關(guān)信息。
添加一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊用于匹配功能塊mb_server的管腳connect，本例中為數(shù)據(jù)塊db2（塊名稱：mb_connect），打開該數(shù)據(jù)塊，創(chuàng)建變量 mb_server，手動(dòng)在數(shù)據(jù)類型框中輸入tcon_configured，并將該變量關(guān)聯(lián)到功能塊mb_server的管腳參數(shù)connect上。