搜索
基于S7-400H冗余系统以太网通讯模块CP443-1ModbusTCP通讯快速入门ModbusTCPCommunicationBaseOnS7-400HRedundantSystemEthernetCP443-1ModuleGettingStartedGetting-StartedEdition(2010年11月)摘要2010年10月西门子IndusdrySolutionIT部门发布的S7-400H冗余系统进行Modbus/TCP的昀新版本软件选项包,本文主要介绍了基于S7-400H冗余系统进行Modbus/TCP的通讯原理，并以Modscan32和Modbusslave软件为例模拟第三方设备详细介绍如何使用该软件选项包配置与S7-400H进行Modus/TCP通讯,希望通过本文档,能够给读者S7-400H冗余系统Modbus/TCP通讯入门指导关键词S7-400H，冗余系统，软件选项包，ModbusTCP,保持寄存器,输入寄存器,读写,服务器,客户端,Modscan32,ModbusSlaveKeyWordsS7-400H，RedundantSystem,SoftwareAdd-on,ModbusTCP,HoldingRegister,InputRegisterRead/Write,Server,Clent,Modscan32,ModbusSlaveIA&DTService&SupportPage2-49目录基于S7-400H冗余系统以太网通讯模块CP443-1ModbusTCP通讯快速入门......................11ModbusTCP通讯概述......................................................................................................41.1通讯所使用的以太网参考模型.........................................................................................41.2ModbusTCP数据帧........................................................................................................41.3ModbusTCP使用的通讯资源端口号...............................................................................51.4ModbusTCP使用的功能代码..........................................................................................51.5ModbusTCP通讯应用举例.............................................................................................62SIMATICS7-400H冗余系统Modbus/TCP通讯概述........................................................62.1S7-300/400单站系统Modbus/TCP概述..........................................................................62.2S7-400H冗余系统OpenModbus/TCPREDV1版本概述................................................72.2.1OpenModbus/TCPREDV1版本块库使用说明...........................................................72.2.2OpenModbus/TCPREDV1版本硬件和软件需求.......................................................82.3S7-400H冗余系统OpenModbus/TCPRED2版本概述..................................................92.3.1OpenModbus/TCPREDV2版本块库使用说明...........................................................92.3.2OpenModbus/TCPREDV2版本硬件和软件需求.....................................................102.4“OpenModbus/TCPREDV2”软件选项包与step7集成概况..........................................103配置S7-400H冗余系统作为Server进行ModbusTCP通讯..............................................123.1例子中使用的硬件设备及软件.......................................................................................123.2S7-400H冗余系统与Modscan32软件组态....................................................................133.3通讯测试.......................................................................................................................184配置S7-400H冗余系统作为Client进行ModbusTCP通讯...............................................274.1例子中使用的硬件设备及软件.......................................................................................284.2S7-400H冗余系统与ModbusSlave软件组态.................................................................294.3通讯测试........................................................................................................................335“OpenModbus/TCPREDV2”选项包用于S7-300/400单站双CP系统冗余通讯情况说明............................................................................................................................................426“OpenModbus/TCPREDV2”选项包通讯使用总结及相关注意事项.............................42附表一“OpenModbus/TCPREDV2”选项包输出常见故障代码及处理.............................42附录－推荐网址..................................................................................................................49IA&DTService&SupportPage3-491ModbusTCP通讯概述MODBUS/TCP是简单的、中立厂商的用于管理和控制自动化设备的MODBUS系列通讯协议的派生产品,显而易见,它覆盖了使用TCP/IP协议的“Intranet”和“Internet”环境中MODBUS报文的用途。协议的昀通用用途是为诸如PLC’s，I/O模块，以及连接其它简单域总线或I/O模块的网关服务的.MODBUS/TCP使MODBUS_RTU协议运行于以太网，MODBUSTCP使用TCP/IP和以太网在站点间传送MODBUS报文，MODBUSTCP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。MODBUSTCP通信报文被封装于以太网TCP/IP数据包中。与传统的串口方式，MODBUSTCP插入一个标准的MODBUS报文到TCP报文中，不再带有数据校验和地址1.1通讯所使用的以太网参考模型ModbusTCP传输过程中使用了TCP/IP以太网参考模型的5层：第一层：物理层，提供设备物理接口，与市售介质/网络适配器相兼容第二层：数据链路层，格式化信号到源/目硬件址数据帧第三层：网络层，实现带有32位IP址IP报文包第四层：传输层，实现可靠性连接、传输、查错、重发、端口服务、传输调度第五层：应用层，Modbus协议报文.1.2ModbusTCP数据帧Modbus数据在TCP/IP以太网上传输，支持EthernetII和802.3两种帧格式,ModbusTCP数据帧包含报文头、功能代码和数据3部分,MBAP报文头(MBAP、ModbusApplicationProtocol、Modbus应用协议)分4个域，共7个字节，如图1所示:IA&DTService&SupportPage4-49图1：MODBUSTCP报文由于使用以太网TCP/IP数据链路层的校验机制而保证了数据的完整性，MODBUSTCP报文中不再带有数据校验”CHECKSUM”，原有报文中的“ADDRESS”也被“UNITID”替代而加在MODBUS应用协议报文头中1.3ModbusTCP使用的通讯资源端口号在Moodbus服务器中按缺省协议使用Port502通信端口,在Modus客户器程序中设置任意通信端口，为避免与其他通讯协议的冲突一般建议2000开始可以使用.1.4ModbusTCP使用的功能代码按照使用的通途区分,共有3种类型分别为：1)公共功能代码：已定义好功能码，保证其唯一性，由Modbus.org认可；2)用户自定义功能代码有两组，分别为65～72和100～110，无需认可，但不保证代码使用唯一性,如变为公共代码，需交RFC认可；3)保留功能代码，由某些公司使用某些传统设备代码，不可作为公共用途。按照应用深浅，可分为3个类别1)类别0,客户机/服务器昀小可用子集：读多个保持寄存器(fc.3)；写多个保持寄存器(fc.16)。2)类别1，可实现基本互易操作常用代码：读线圈(fc.1)；读开关量输入(fc.2)；读输入寄存器(fc.4)；写线圈(fc.5)；写单一寄存器(fc.6)。3)类别2，用于人机界面、监控系统例行操作和数据传送功能：强制多个线圈(fc.15)；读通用寄存器(fc.20)；写通用寄存器(fc.21)；屏蔽写寄存器(fc.22)；读写寄存器(fc.23)IA&DTService&SupportPage5-491.5ModbusTCP通讯应用举例在读寄存器的过程中,以ModbusTCP请求报文为例,具体的数据传输过程如下:1)ModbusTCP客户端实况，用Connect()命令建立目标设备TCP502端口连接数据通信过程2)准备Modbus报