一、任务描述
1.在同一个项目中，分别组态S7-1215C和S7-1217C PLC，其中S7-1215C作为客户端，S7-1217C作为服务器；
2.S7-1215C读取S7-1217C的40001~40008的数据并存储到MW100 ~ MW114；
3.S7-1215C将MW116 ~ MW130 的数据写入到S7-1217C的 40009~40016。
二、S7-1215C（客户端）组态与编程
1.启动TIA Portal（博图）软件，创建新项目，修改项目名称、存储位置等信息，单击创建，并进入到项目视图。
2.双击“项目树”下的“添加新设备”，在弹出的“添加新设备”对话框中找到S7-1215C的CPU，选中供货号后单击“确定”按钮，如下图所示。
3.进入“设备视图”，双击CPU，打开属性对话框，在“常规”-“Profinet接口”-“以太网地址”中单击“添加新子网”，然后“IP协议”中修改IP地址为192.168.8.10，子网掩码为255.255.255.0，如下图所示。
4.单击“系统常数”，查看“Local~PROFINET_接口_1”的硬件标识符，硬件标识符为64，如下图所示。
5.双击“项目树”-“程序块”下的OB1，打开主程序工作区域，打开右侧“指令”选项卡，在“通信”-“其它”里面找到MB_CLIENT指令，并将该指令拖拽到OB1内，在弹出“调用选项”中选择“单个实例”，单击“确定”，完成指令的调用，如下图所示。
MB_CLIENT指令的各个引脚含义如下：
（1）REQ：与服务器之间的通信请求，上升沿有效；
（2）DISCONNECT：通过该参数，可以控制与 Modbus TCP服务器建立和终止连接。0（默认）：建立连接；1：断开连接；
（3）MB_MODE：选择 Modbus 请求模式（读取、写入或诊断）。0：读；1：写；
（4）MB_DATA_ADDR：由“MB_CLIENT”指令所访问数据的起始地址；
（5）MB_DATA_LEN：数据长度：数据访问的位或字的个数；
（6）MB_DATA_PTR：指向 Modbus 数据寄存器的指针；
（7）CONNECT：指向连接描述结构的指针。TCON_IP_v4（S7-1200）
（8）DONE：最后一个作业成功完成，立即将输出参数 DONE 置位为“1”；
（9）BUSY：作业状态位：0：无正在处理的“MB_CLIENT”作业；1：“MB_CLIENT”作业正在处理；
（10）ERROR：错误位：0：无错误；1：出现错误，错误原因查看STATUS；
（11）STATUS：指令的详细状态信息。
6.打开“网络视图”，从右侧的“硬件目录”中找到“分布式I/O”-“ET200 SP”-“接口模块”-“PROFINET”-“IM 155-6 PN HF”，并将其拖拽到网络视图中，如下图所示。
7.双击“IM 155-6 PN HF”，进入模块的设备视图，从右侧“目录”中找到“服务器模块”，双击其模块添加到机架上，如下图所示。
注意：ET200 SP站点中，服务器模块是必须要组态的。
8.再从右侧的硬件目录中找到“通信模块”-“点到点”，双击其模块添加到机架上，如下图所示。
9.在ET200SP"设备视图"中用鼠标双击CM PTP，在“属性”→“常规”→“接口”→“操作模式”中配置此模块硬件接口参数，如下图所示。
10.接下来，在“属性”→“常规”→“接口”→“端口组态”中配置此模块端口组态参数，如下图所示。
三、Modbus RTU主站编程
Modbus RTU主站编程需要调用Modbus_Comm_Load 指令和Modbus_Master 指令，其中Modbus_Comm_Load 指令通过 Modbus RTU 协议对通信模块进行组态，Modbus_Master 指令可通过由 Modbus_Comm_Load 指令组态的端口作为 Modbus 主站进行通信， Modbus_Comm_Load 指令的 MB_DB 参数必须连接到 Modbus_Master 指令的（静态）MB_DB 参数。
1.双击“项目树”下的添加新块，弹出添加新块对话框，在对话框中选择“DB数据块”，修改数据块的名称，单击“确定”按钮，如下图所示。
2.Modbus_Master指令的“DATA_PTR”参数用于指向要进行数据写入或数据读取的数据区域地址，该数据区域支持优化访问的数据块或者非优化（标准的）数据块，建议采用非优化访问的数据块。本例中使用的数据区为非优化访问的数据块，在数据块的属性中取消“优化的块访问”即可将数据块修改为非优化访问的数据块（鼠标右键数据块，选择“属性”，取消“优化的块访问”），如下图所示。 3.在数据块中分别创建如下图所示的数据。
4.双击“OB1”，打开程序编辑工作区，从右侧“指令”选项卡中找到“通信”-“通信处理器”-“MODBUS（RTU）”，将Modbus_Common_Load指令拖拽到OB1中，如下图所示。
5.Modbus_Comm_Load指令背景数据块中的静态变量“MODE”用于描述PTP模块的工作模式，如下图所示，有效的工作模式包括：
（1）0 = 全双工 (RS232)
（2）1 = 全双工 (RS422) 四线制模式（点对点）
（3）2 = 全全双工 (RS 422) 四线制模式（多点主站，CM PtP (ET 200SP)）
（4）3 = 全全双工 (RS 422) 四线制模式（多点从站，CM PtP (ET 200SP)）
（5）4 = 半双工 (RS485) 二线制模式
6.在S7-1200启动的第一个扫描周期，设置通信端口模式，将数值4传送到在“Modbus_Comm_Load.DB”MODE，将工作模式设置为半双工 RS485两线模式，如下图所示。
三、S7-1217C（服务器）组态与编程
1.双击“项目树”下的“添加新设备”，在弹出的“添加新设备”对话框中找到S7-1217C的CPU，选中供货号后单击“确定”按钮，如下图所示。
2.进入“设备视图”，双击CPU，打开属性对话框，在“常规”-“Profinet接口”-“以太网地址”中选择子网“PN/IE_1”，然后“IP协议”中修改IP地址为192.168.8.20，子网掩码为255.255.255.0，如下图所示。
3.单击“系统常数”，查看“Local~PROFINET_接口_1”的硬件标识符，硬件标识符为64，如下图所示。
4.双击“项目树”-“程序块”下的OB1，打开主程序工作区域，打开右侧“指令”选项卡，在“通信”-“其它”里面找到MB_SERVER指令，并将该指令拖拽到OB1内，在弹出“调用选项”中选择“单个实例”，单击“确定”，完成指令的调用，如下图所示。
MB_CLIENT指令的各个引脚含义如下：
（1）DISCONNECT：为0代表被动建立与客户端的通信连接，为1代表终止连接；
（2）MB_HOLD_REG：指向Modbus保存寄存器的指针；
（3）CONNECT：指向连接描述结构的指针。TCON_IP_v4（S7-1200）
（4）NDR：为0代表无数据；为1代表从Modbus客户端写入新的数据；
（5）DR：为0代表无读取的数据；为1代表从Modbus客户端读取的数据；
（6）ERROR：错误位：0：无错误；1：出现错误，错误原因查看STATUS；
（7）STATUS：指令的详细状态信息。
5.双击“项目树”-“PLC_2”-“程序块”下的“添加新块”，弹出“添加新块”对话框，在对话框中选择“DB数据块”，并修改数据块的名称，如下图所示。
6.单击“确定”，打开DB数据块，在“数据类型”里面选择“TCON_IP_V4”,并修改名称，如下图所示。
各个引脚的含义如下：
（1）Interfaceld：硬件标识符；
（2）ID：连接ID，取值范围1~4095；
（3）Connection Type：连接类型，TCP连接默认为16#0B；
（4）ActiveEstablished：建立连接，主动为1（客户端），被动为0（服务器）；
（5）ADDR：服务器侧的IP地址；
（6）RemotePort：远程端口号；
（7）LocalPort：本地端口号。
7.本案例的客户端的端口号为0，另外ADDR引脚对应的是服务器侧的IP地址，所以这里就不需再填写IP地址，所以服务器侧该数据结构的各项值如下图所示。
8.配置MB_SERVER指令各参数，使能 Modbus TCP 服务器功能，本例中 MW 100 映射为 40001；MW102 映射为 40002；......MW296 映射为 40099；MW298 映射为 40100。如下图所示。
9.由于M0.3对应的ERROR的状态只存储一个周期，所以为了读取 Modbus TCP 通信错误代码，编写如下功能。
三、S7-1217C（服务器）组态与编程
1.双击“项目树”下的“添加新设备”，在弹出的“添加新设备”对话框中找到S7-1217C的CPU，选中供货号后单击“确定”按钮，如下图所示。
2.进入“设备视图”，双击CPU，打开属性对话框，在“常规”-“Profinet接口”-“以太网地址”中选择子网“PN/IE_1”，然后“IP协议”中修改IP地址为192.168.8.20，子网掩码为255.255.255.0，如下图所示。
3.单击“系统常数”，查看“Local~PROFINET_接口_1”的硬件标识符，硬件标识符为64，如下图所示。
4.双击“项目树”-“程序块”下的OB1，打开主程序工作区域，打开右侧“指令”选项卡，在“通信”-“其它”里面找到MB_SERVER指令，并将该指令拖拽到OB1内，在弹出“调用选项”中选择“单个实例”，单击“确定”，完成指令的调用，如下图所示。
MB_CLIENT指令的各个引脚含义如下：
（1）DISCONNECT：为0代表被动建立与客户端的通信连接，为1代表终止连接；
（2）MB_HOLD_REG：指向Modbus保存寄存器的指针；
（3）CONNECT：指向连接描述结构的指针。TCON_IP_v4（S7-1200）
（4）NDR：为0代表无数据；为1代表从Modbus客户端写入新的数据；
（5）DR：为0代表无读取的数据；为1代表从Modbus客户端读取的数据；
（6）ERROR：错误位：0：无错误；1：出现错误，错误原因查看STATUS；
（7）STATUS：指令的详细状态信息。
5.双击“项目树”-“PLC_2”-“程序块”下的“添加新块”，弹出“添加新块”对话框，在对话框中选择“DB数据块”，并修改数据块的名称，如下图所示。
6.单击“确定”，打开DB数据块，在“数据类型”里面选择“TCON_IP_V4”,并修改名称，如下图所示。
各个引脚的含义如下：
（1）Interfaceld：硬件标识符；
（2）ID：连接ID，取值范围1~4095；
（3）Connection Type：连接类型，TCP连接默认为16#0B；
（4）ActiveEstablished：建立连接，主动为1（客户端），被动为0（服务器）；
（5）ADDR：服务器侧的IP地址；
（6）RemotePort：远程端口号；
（7）LocalPort：本地端口号。
7.本案例的客户端的端口号为0，另外ADDR引脚对应的是服务器侧的IP地址，所以这里就不需再填写IP地址，所以服务器侧该数据结构的各项值如下图所示。
8.配置MB_SERVER指令各参数，使能 Modbus TCP 服务器功能，本例中 MW 100 映射为 40001；MW102 映射为 40002；......MW296 映射为 40099；MW298 映射为 40100。如下图所示。
9.由于M0.3对应的ERROR的状态只存储一个周期，所以为了读取 Modbus TCP 通信错误代码，编写如下功能。
10.第一步完成位或错误位作为条件转到第二步，使能MOVE指令，对步地址"Master.Step"赋值2，如下图所示。
11."Master.Step"值=2时触发“Modbus_Master”指令，将存放于“DATA_PTR”指定的地址中的4个字数据写到Modbus RTU从站40003地址开始的保持寄存器，如下图所示。
12.第二步完成位或错误位作为条件转到第三步，使能MOVE指令，对步地址"Master.Step"赋值3，如下图所示。
13."Master.Step"值=3时触发“Modbus_Master”指令，将存放于“DATA_PTR”指定的地址中的8位数据写到Modbus RTU从站Q0.0-Q0.7，如下图所示。
14."Master.Step"值=3，且第三步完成位或错误位作为条件回到第一步，使能MOVE指令，对步地址"Master.Step"赋值1，如下图所示。
15.Modbus RTU主站的组态与编程已经完成，下一步进行Modbus RTU从站的组态与编程。
8.在S7-1200启动的第一个扫描周期，设置通信端口模式，将数值4传送到在“Modbus_Comm_Load.DB”MODE，将工作模式设置为半双工 RS485两线模式，如下图所示。
9.在S7-1200启动的第一个扫描周期，将Modbus RTU通信的RS485端口参数初始化为波特率：9600，无校验，无流控，响应超时1000ms（Modbus RTU默认为数据位：8位，停止位：1位），MB_DB指向"Modbus_Slave"指令所使用的背景数据块引用，如下图所示。
10.设置Modbus RTU从站地址 MB_ADDR=2，定义Modbus RTU 保持寄存器地址 MB_HOLD_REG，如下图所示。
指令中各参数的含义如下：
（1）MB_ADDR：Modbus从站的地址；
（2）MB_HOLD_REG：数据指针，指向Modbus保存寄存器的地址，Modbus保存寄存器可以为M存储区或DB数据区；
（3）NDR：False代表无数据，True代表新数据已由Modbus主站写入；如果上一个请求完成并且没有错误，NDR位将变为True保持一个周期；
（4）DR：False代表无数据，True代表该指令已将Modbus主站接收到的数据存储在目标区域中；
（5）ERROR：如果上一个请求完成出错，则ERROR位将变为TRUE并保持一个周期，如果执行因错误而终止，则STATUS参数中的错误代码仅在ERROR=TRUE的周期内有效；
（6）STATUS：错误代码。
以上内容作者：工控小知
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