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如何通过 Modbus 协议实现 S7-1200 与 S7-200 通讯 How to communication between S7-1200 and S7-200 with Modbus protocol

Getting Started Edition (2010 年 1 月)

摘要本文介绍了通过 Modbus 协议实现 S7-1200 与 S7-200 的通信。

关键词 Modbus 协议，S7-1200，S7-200

Key Words Modbus protocol，S7-1200，S7-200

IA&DT Service & Support

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目录

如何通过Modbus协议实现 S7-1200 与S7-200 通讯 ..............................................................1 1．控制系统原理...................................................................................................................4 2．硬件需求..........................................................................................................................4 3．软件需求..........................................................................................................................5 4．组态 .................................................................................................................................5

4.1 S7-1200 作Modbus主站，S7-200 作Modbus从站....................................................5 4.2 S7-200 作Modbus主站，S7-1200 作Modbus从站 .................................................. 16

附录－推荐网址................................................................................................................... 26


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西门子 S7-1200 紧凑型 PLC 在当前的市场中有着广泛的应用，由于其性价比高，所以

常被用作小型自动化控制设备的控制器，这也使得它经常与 Modbus 仪表（扫描枪、打印机

等设备进行通讯。因为没有第三方 Modbus 仪表，这里就以 S7-200 作为第三方的仪表为例

介绍 Modbus 通讯。

1．控制系统原理

图 1:通讯系统原理

2．硬件需求 S7-1200 PLC 目前有 3 种类型的 CPU：

1）S7-1211C CPU。

2）S7-1212C CPU。

3）S7-1214C CPU。

这三种类型的 CPU 最多都可以连接三个串口通信模版。

本例中使用的 PLC 硬件为：

1）PM1207 电源 ( 6EP1 332-1SH71 )

2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0XB0 )

3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0XB0 )


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4）CPU224XP （6ES7 214-2AD23-0XB0）

3．软件需求 1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0) 2）编程软件 STEP 7 MicroWIN； Modbus 库软件选项包

4．组态

我们通过下述的实际操作来介绍如何在 Step7 Basic V10.5 中组态 S7-1214C 和 S7-

200 的 Modbus 通信。

4.1 S7-1200 作 Modbus 主站，S7-200 作 Modbus 从站 S7-1200 作为 Modbus 主站的配置步骤如下：

点击桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10”图标，打开如下图：

图 2：新建 S7 -1200 项目

首先需要选择“Create new project”选项，然后在“Project name:”里输入

Modbus_Master；在“Path：”修改项目的存储路径为“C:\”；点击“Create”，这样就


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创建了一个文件 Modbus 的新项目。创建后的窗口如下图所示：

图 3：新建项目后

点击门户视图左下角的“Project View”切换到项目视图下，如下图：

图 4：切换到项目视图


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打开后，在“Devices”标签下，点击“Add new device”，在弹出的菜单中输入设备名

“PLC_1”并在设备列表里选择 CPU 的类型。选择后如下图：

图 5： PLC 硬件组态

插入 CPU 后，点击 CPU 左边的空槽，在右边的“Catalog ”里找到“Communication”

下的 RS485 模块，拖拽或双击此模块，这样就把串口模块插入到硬件配置里，接下来就需

要配置此 RS485 模块硬件接口参数，选择 RS485 模块，在其下方会出现该模块的硬件属性

配置窗口，在属性窗口里有下面五个选项， “general”； “Port Configuration”；

“Transmit message Configuration”；“Receive Message Configuration”；“IO

Address/HW identify”。在“General”里包括了此模块的“项目信息”；而在“Port

Configuration”里可以对端口的进行参数配置，

波特率为：9600 ；

校验方式：无；

数据位为：8 ；

停止位： 1；

硬件流控制：无；


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等待时间： 1ms

设置参数如下图：

图 6： RS485 端口配置

在“Transmit message Configuration”和“Receive Message Configuration”里保持默

认设置，在“IO Address/HW identify”里确认一下“硬件识别号”为 11。

此时，完成了硬件的组态，接下来需要编写 Modbus 通讯程序。

在 PLC 中编写发送程序。在项目管理视图下双击“Device”—》“Program block”—》

“Add new block”在弹出的窗口中选择“Organizations Block(OB)”，然后在其右边的窗

口里选择“Startup”，去除“Symbolic Access Only”的选项勾。如下图所示：

图 7：添加启动 OB 块


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点击“OK”后会打开此 OB 块，然后在启动 OB 块里用 MB_COMM_LOAD（注：

MB_COMM_LOAD 和 MB_MASTER 功能块是在“Project Library”下的“Library”选项卡

里，如下图所示：）

图 8： Library

调用后如下图所示：

图 9：调用 MB_COMM_LOAD 块


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在调用 MB_COMM_LOAD 功能块时，都会自动弹出创建相应背景数据块的界面，如下

图：

图 10：创建背景数据块

按上面的步骤在 OB1 中插入 MB_MASTER 功能块如下图：

图 11：调用 MB_MASTER 块


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在插入功能块的过程，相应的生成 MB_COMM_LOAD_DB 和 MB_MASTER_DB,两个背

景数据块。然后再创建一个发送或接收的数据缓冲区，点击 PLC_1 项目下的“Program

Block”下的“Add new block”，在弹出的窗口中选择 DB 类型为“Global DB”，并去掉

“Symbolic access only”选项勾（这样可以对该 DB 块进行直接地址访问），并取名该 DB

块为 MB_COMM_DB。建好这个 DB 块后，双击打开 MB_COMM_DB 预先定义数据区的大

小，如下图所示：

图 12：数据区的定义

完成数据区的定义后，接下来就可以对 MB_COMM_LOAD 功能块和 MB_Master 功能

块进行参数赋值，赋值的参数见图 9 和图 11。在上面的编程块里需要注意的是，在

MB_MASTER 功能块中的参数 MB_ADDR 参数是从站的 Modbus 的站地址。这里要读取的

从站的站地址为 2；关于 MODE、DATA_ADDR、DATA_LEN 可在下表中查看，

DATA_PTR 存放发送或接收到的数据。


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表 1：MB_MASTER Modbus 功能表


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上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击 PLC_1 项目在弹出的菜单里选择

“Complies ALL”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：

图 13：编译项目

编译且没有错误后就可以下载程序到 PLC 中，同样右击 PLC_1 项目，在弹出的菜单选择

“Download to Device”。

S7-200 作为 Modbus 从站的配置步骤如下：

点击桌面上的“V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6”图标（因为 STEP 7 MicroWIN 安装时并没有

安装 Modbus 的库程序，所以 Modbus 的库程序是需要单独安装的，安装后才可以在库程序

中调用 Modbus 的通讯功能块，关于库程序可以咨询西门子热线或访问西门子的官方网

站），打开后并编写 Modbus 从站程序如下图：


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图 14：S7-200 Modbus 从站编程

在上面调用的是端口 0 的程序，所以在连接通讯线时，需要连接到端口 0 上，编译并下载项

目到 S7-200 的 PLC 中。下载后运行 PLC。

用 DP 电缆连接 S7-1200 与 S7-200。

在线监控 S7-200 中的程序，并监控变量表，修改 VB1000 到 VB1011 的值为 1 到 12

（VB1000 到 VB1011 对应的 Modbus 的地址为 40001-40006）。监控到的值如下图所示：


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图 15：S7-200 监控变量值

在线监控 S7-1200 变量表如下图：

图 16：S7-1200 监控变量值


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4.2 S7-200 作 Modbus 主站，S7-1200 作 Modbus 从站 S7-1200 作为 Modbus 从站的配置步骤如下：

点击桌面上的“Totally Integrated Automation Portal V10”图标，打开如下图：

图 17：S7-1200 监控变量值

首先需要选择“Create new project”选项，然后在“Project name:”里输入

Modbus_Slave 在“Path：”修改项目的存储路径为“C:\Backup file”；点击“Create”，

这样就创建了一个文件 Modbus_Slave 的新项目。创建后的窗口如下图所示：


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图 18：新建项目后

点击门户视图左下角的“Project View”切换到项目视图下，如下图：

图 19：切换到项目视图


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打开后，在“Devices”标签下，点击“Add new device”，在弹出的菜单中输入设备名

“PLC_1”并在设备列表里选择 CPU 的类型。选择后如下图：

图 20： PLC 硬件组态

插入 CPU 后，点击 CPU 左边的空槽，在右边的“Catalog ”里找到“Communication”

下的 RS485 模块，拖拽或双击此模块，这样就把串口模块插入到硬件配置里，接下来就需

要配置此 RS485 模块硬件接口参数，选择 RS485 模块，在其下方会出现该模块的硬件属性

配置窗口，在属性窗口里有下面五个选项， “general”； “Port Configuration”；

“Transmit message Configuration”；“Receive Message Configuration”；“IO

Address/HW identify”。在“General”里包括了此模块的“项目信息”；而在“Port

Configuration”里可以对端口的进行参数配置，

波特率为：9600 ；

校验方式：无；

数据位为：8 ；

停止位： 1；


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硬件流控制：无；

等待时间： 1ms

设置参数如下图：

图 21： RS485 端口配置

在“Transmit message Configuration”和“Receive Message Configuration”里保持默

认设置，在“IO Address/HW identify”里确认一下“硬件识别号”为 11。

此时，完成了硬件的组态，接下来需要编写 Modbus 通讯程序。

在 PLC 中编写发送程序。在项目管理视图下双击“Device”—》“Program block”—》

“Add new block”在弹出的窗口中选择“Organizations Block(OB)”，然后在其右边的窗

口里选择“Startup”，去除“Symbolic Access Only”的选项勾。如下图所示：


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图 22：添加启动 OB 块

点击“OK”后会打开此 OB 块，然后在启动 OB 块里用 MB_COMM_LOAD（注：

MB_COMM_LOAD 和 MB_Slave 功能块是在“Project Library”下的“Library”选项卡里，

如下图所示：）

图 23： Library

调用后如下图所示：

图 24：调用 MB_COMM_LOAD 块


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在调用 MB_COMM_LOAD 功能块时，都会自动弹出创建相应背景数据块的界面，如下

图：

图 25：创建背景数据块

按上面的步骤在 OB1 中插入 MB_Slave 功能块如下图：

图 26：调用 MB_Slave 块


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在插入功能块的过程，相应的生成 MB_COMM_LOAD_DB 和 MB_Slave_DB,两个背景

数据块。然后再创建一个发送或接收的数据缓冲区，点击 PLC_1 项目下的“Program

Block”下的“Add new block”，在弹出的窗口中选择 DB 类型为“Global DB”，并去掉

“Symbolic access only”选项勾（这样可以对该 DB 块进行直接地址访问），并取名该 DB

块为 MB_COMM_DB。建好这个 DB 块后，双击打开 MB_COMM_DB 预先定义数据区的大

小，如下图所示：

图 27：数据区的定义

完成数据区的定义后，接下来就可以对 MB_COMM_LOAD 功能块和 MB_SLAVE 功能

块进行参数赋值，赋值的参数见图 24 和图 26。在上面的编程块里需要注意的是，在

MB_SLAVE 功能块中的参数 MB_ADDR 参数是此从站的 Modbus 站地址。这里定义为此从

站的站地址为 2；MB_HOLD_REG 是指向 Modbus 保持寄存器 DB 的指针。保持寄存器 DB

必须为典型的全局 DB。MB_SLAVE 所提供给主站的功能见下表：


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表 3：MB_SLAVE Modbus 功能表 A

表 4：MB_SLAVE Modbus 功能表 B

上面就完成了程序的编写，对项目进行编译；右击 PLC_1 项目在弹出的菜单里选择

“Complies ALL”选项，这样就对硬件与软件进行编译，如下图：

图 28：编译项目


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编译且没有错误后就可以下载程序到 PLC 中，同样右击 PLC_1 项目，在弹出的菜单选择

“Download to Device”。

S7-200 作为 Modbus 主站的配置步骤如下：

点击桌面上的“V4.0 STEP 7 MicroWIN SP6”图标（因为 STEP 7 MicroWIN 安装时并没有

安装 Modbus 的库程序，所以 Modbus 的库程序是需要单独安装的，安装后才可以在库程序

中调用 Modbus 的通讯功能块，关于库程序可以咨询西门子热线或访问西门子的官方网

站），打开后并编写 Modbus 主站程序如下图：

图 29：S7-200 Modbus 主站编程


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在上面调用的是端口 0 的程序，所以在连接通讯线时，需要连接到端口 0 上，编译并下载项

目到 S7-200 的 PLC 中。下载后运行 PLC。

用 DP 电缆连接 S7-1200 与 S7-200。

在线监控 S7-1200 中的程序，并监控变量表，修改 DB3.DBB0 到 DB3.DBB20 的值为 1

到 21（DB3.DBB0 到 DB3.DBB19 对应的 Modbus 的地址为 40001-40010）。监控到的值如

下图所示：

图 30：S7-1200 监控变量值

在线监控 S7-200 变量表如下图：


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图 31：S7-1200 监控变量值

从上面的变量监控表里可以看到 VB420 中没有数据，因为在主站的 S7-200 里的程序里只读

取 10 个变量（即 40001-40010）对应着的 VB400-VB419，所以 VB420 的数据没有接收。

如果您对该文档有任何建议，请将您的宝贵建议提交至下载中心留言板。

该文档文当编号：A0413


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