S7-300/400集成PN口 MODBUS TCP通讯(TIA)

2.配置S7-300单站系统通过CPU集成PN口作为Client进行Modbus TCP通讯

下面以S7-300单站系统及Modbus Slave软件为例，详细介绍如何将S7-300单站系统CPU的集成PN口配置为Client，Modbus Slave作为Server进行Modbus TCP通讯。

2.1硬件设备及软件

本例中所用的硬件设备如下表：

名称	数量	订货号
S7-300电源模块PS 307 10A	1	6ES7307-1KA02-0AA0
S7-300 CPU317-2PN/DP	1	6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
网线	若干
笔记本电脑	1

所用到软件如下表：

名称	订货号
STEP7 V16Update3 组态编程软件
Modbus Slave免授权版本	可从网上免费获取

2.2 S7-300单站系统与Modbus Slave软件组态

打开TIA软件，新建一个工程项目文件，命名为“PN_MODBUS TCP Client”,在项目下插入一个S7-300站，如下图1所示：

图1新建S7-300 Station

打开设备视图，修改CPU的IP地址，本例中将CPU的PN口IP地址设为192.168.0.220，如下图17所示：

图2设备视图中设置CPU的IP地址

2.3组态工艺对象

①选择添加工艺对象“Modbus”---"其他"---“MODBUS TCP”---"MB_PN_PARAM"

图3新增工艺对象

②设置“连接设置”

连接ID:连接引用标识符（范围1~4095），在之后调用指令时会使用该参数

连接建立:PLC做MODBUS TCP客户端，选择主动。

远程IP地址：图中的IP地址（192.168.0.228）为 笔记本电脑的IP地址

本地设备ID：选择PLC的设备类型

本地端口：作为客户端，可不指定固定端口

伙伴端口:图中502端口为Modbus Slave的端口号

图4组态工艺对象

③Modbus 设置“内部”

图5组态工艺对象

③Modbus 设置“数据区域”

下图中设置了4个Modbus数据区域

图6组态工艺对象

2.4根据工艺对象中创建的数据区域添加数据块

根据步骤3.3工艺对象中设置的数据区域，添加四个数据块，如下图所示

图7创建数据块

图8创建存放MODBUS 线圈数据的数据块

图9创建存放MODBUS 数字量输入类型的数据块

图10创建存放MODBUS 保持寄存器数据的数据块

图11创建存放MODBUS 输入寄存器据的数据块

2.5创建具有可用于授权的注册表项的数据块

创建授权密钥数据块DB3（名称REG_KEY），选择类型为“全局DB”，打开该DB块，创建变量“REG_KEY”，数据类型为“String[17]”，如图所示：

图12创建存放授权码的数据块

授权密钥的获取方法，参考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

2.6调用OB121

由于在获取授权密钥前，“MODBUSPN”指令是无授权状态，会使CPU报错而停机。而为了读取CPU 的“IDENT_CODE”码，需要CPU运行起来，则必须添加编程错误组织块OB121，如下图所示：

图13调用OB121

2.7调用通信指令

调用MODBUS TCP指令（通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN），填写参数。

为了在通信故障时查找原因，编写程序段2捕获错误代码。

图14调用“MODBUSPN”指令

2.8初始化指令

创建启动组织块OB100（名称COMPLETE RESTART），语言为“STL”，打开该OB块，置位初始化位输入管脚寄存器，如图所示：

图15初始化“MODBUSPN”指令

2.9通信测试

示例1：客户端读取服务器【 数字量输入】，偏移量3，长度为2的数据

图16通信测试示例

示例2：客户端读取服务器【输入寄存器】，偏移量0，长度为3的数据

图17通信测试示例

示例3：客户端读取服务器【线圈寄存器】，偏移量0，长度为8的数据

图18通信测试示例

示例4：客户端读取服务器【保持寄存器】，偏移量0，长度为3的数据

图19通信测试示例

示例5：客户端写入数据到服务器【保持寄存器】，偏移量5，长度为5的数据

图20通信测试示例

示例6：客户端写入数据到服务器【线圈寄存器】，偏移量0，长度为8的数据

图21通信测试示例

3.配置S7-300单站系统通过CPU集成PN口作为Server进行Modbus TCP通讯

下面以S7-300单站系统及ModScan32软件为例，详细介绍如何将S7-300单站系统CPU的集成PN口配置为Server，ModScan32作为Client进行Modbus TCP通讯。

3.1例子中使用的硬件设备及软件

本例中所用的硬件设备如下表：

名称	数量	订货号
S7-300电源模块PS 307 10A	1	6ES7307-1KA02-0AA0
S7-300 CPU317-2PN/DP	1	6ES7317-2EK14-0AB0(V3.2)
网线	若干
笔记本电脑	1

所用到软件如下表：

名称	订货号
STEP7 V16Update3 组态编程软件
ModScan32免授权版本	可从网上免费获取

3.2 S7-300单站系统与ModScan32软件组态

打开TIA软件，新建一个工程项目文件，命名为“PN_MODBUS TCP Server”,在项目下插入一个S7-300站，如下图所示：

图22新建S7-300 Station

打开设备视图，修改CPU的IP地址，本例中将CPU的PN口IP地址设为192.168.0.220，如下图17所示：

图23设备视图中设置CPU的IP地址

3.3组态工艺对象

①新增工艺对象，选择“Modbus”---"其他"---“MODBUS_TCP”---"MB_PN_PARAM"

图24新增工艺对象

②设置“连接设置”

连接ID:连接引用标识符（范围1~4095），在之后调用指令时会使用该参数

连接建立:PLC做MODBUS TCP服务器，选择被动。

远程IP地址：可以指定或者不指定连接伙伴的IP地址。

本地设备ID：选择PLC的设备类型

本地端口：指定固定端口

伙伴端口：可不指定

图25组态工艺对象

③Modbus 设置“内部”

图26组态工艺对象

④Modbus 设置“数据区域”

下图中设置了4个Modbus数据区域

图27组态工艺对象

3.4根据工艺对象中创建的数据区域添加数据块

根据步骤3.3工艺对象中设置的数据区域，添加四个数据块，如下图所示

图28创建数据块

图29创建存放MODBUS 线圈数据的数据块

图30创建存放MODBUS 数字量输入类型的数据块

图31创建存放MODBUS 保持寄存器数据的数据块

图32创建存放MODBUS 输入寄存器据的数据块

3.5创建具有可用于授权的注册表项的数据块

创建授权密钥数据块DB3（名称REG_KEY），选择类型为“全局DB”，打开该DB块，创建变量“REG_KEY”，数据类型为“String[17]”，如图所示：

图33创建存放授权码的数据块

授权密钥的获取方法，参考//www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Comm/Comm_9.4/Comm_9.4.html

3.6调用OB121

由于在获取授权密钥前，“MODBUSPN”指令是无授权状态，会使CPU报错而停机。而为了读取CPU 的“IDENT_CODE”码，需要CPU运行起来，则必须添加编程错误组织块OB121，如下图所示：

图34OB121

3.7调用通信指令

调用MODBUS TCP指令（通信---其他---MODBUS_TCP---MODBUSPN），填写参数。

为了在通信故障时查找原因，编写程序段2捕获错误代码。

图35调用“MODBUSPN”指令

3.8初始化指令

创建启动组织块OB100（名称COMPLETE RESTART），语言为“STL”，打开该OB块，置位初始化位输入管脚寄存器，如下图所示：

图36初始化“MODBUSPN”指令

3.9建立和客户端的连接

按照如下设置，使能服务器端，并使用ModScan32建立连接

图37建立和客户端的连接

3.9通信测试

示例1：客户端读写服务器【 线圈寄存器 】，偏移量0，长度为10的数据

图38通信测试示例

示例2：客户端读取服务器【 数字量输入寄存器 】，偏移量0，长度为10的数据

图39通信测试示例

示例3：客户端读写服务器【 保持寄存器 】，偏移量0，长度为10的数据

图40通信测试示例

示例4：客户端读取服务器【 模拟量输入寄存器 】，偏移量0，长度为10的数据

图41通信测试示例

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审核编辑 ：李倩