西门子SMART如何实现modbusTCP通讯

一、modbusTCP协议介绍

Modbus由MODICON公司于1979年开发，是一种工业现场总线协议标准。1996年施耐德公司推出基于以太网TCP/IP的Modbus协议： ModbusTCP 。

Modbus协议是一项应用层报文传输协议，包括ASCII、RTU、TCP三种报文类型。

标准的Modbus协议物理层接口有RS232、RS422、RS485和以太网接口，采用master/slave方式通信。

ModbusTCP数据帧

ModbusTCP的数据帧可分为两部分： MBAP + PDU 。

报文头MBAP

MBAP为报文头，长度为7字节，组成如下：

事务处理标识	协议标识	长度	单元标识符
2字节	2字节	2字节	1字节

内容	解释
事务处理标识	可以理解为报文的序列号，一般每次通信之后就要加1以区别不同的通信数据报文。
协议标识符	00 00表示ModbusTCP协议。
长度	表示接下来的数据长度，单位为字节。
单元标识符	可以理解为设备地址。

帧结构PDU

PDU由功能码+数据组成。功能码为1字节，数据长度不定，由具体功能决定。

功能码

Modbus的操作对象有四种：线圈、离散输入、保持寄存器、输入寄存器。

对象	含义
线圈	PLC的输出位，开关量，在Modbus中可读可写
离散量	PLC的输入位，开关量，在Modbus中只读
输入寄存器	PLC中只能从模拟量输入端改变的寄存器，在Modbus中只读
保持寄存器	PLC中用于输出模拟量信号的寄存器，在Modbus中可读可写

根据对象的不同，Modbus的功能码有：

功能码	含义
0x01	读线圈
0x05	写单个线圈
0x0F	写多个线圈
0x02	读离散量输入
0x04	读输入寄存器
0x03	读保持寄存器
0x06	写单个保持寄存器
0x10	写多个保持寄存器

二、modbusTCP实测

ModbusTCP服务器（从站）

即使用SMART作为协议从站，可供上位机读取，以下为实际测试程序：

需要注意的是，STEP 7-MicroWIN Smart2.4版本以下需要购买库文件才可以，2.4版本以上程序已经集成了这个功能，因为日常工作习惯，我一直没有更新新的编程软件，所以大家如果需要库文件作为学习使用，也可以私信我。

定义好以上的参数，就可以实现通讯了，本人使用的是modbusPoll调试软件作为上位机与SMART完成了modbusTCP通讯。需要此调试软件的同学也可以私信我。

以上参数中在测试时发现，IP地址可针对上位机地址设置，也可以全部设置为0，即代表只要端口号正缺，不判断上位机IP地址。

ModbusTCP客户端（主站）

SMART的主站通讯与modbusRTU十分相似，同样采取轮询的方式实现，以下为实测程序：

西门子SMART作为主站，同样使用modbusSlave调试软件作为协议从站。