西门子博图编程：使用S7-1500冗余PLC 建立ModbusTCP通信

使用S7-1500冗余PLC 建立ModbusTCP通信

1.1 网络结构
1.2 系统 IP 介绍
1.3 Modbus TCP 通讯编程
- 1.3.1 CPU 做服务器
- 1.3.2 CPU 做客户端

1.1 网络结构

以 CPU151 7H 为例，网络结构示意如下图所示：

CPU 1517H 冗余 PLC 有 PROFINET X1 接口和 X2 接口， Modbus TCP 通讯可以将设备（例如 Standard PLC）通过交换机接入到任何网络接口中。如果接入 X1 接口，需要通过交换机接入到 MRP 环网中，但是并不需要支持 H-sync 转发。如果接入 X2 接口，只需要使用交换机将设备（例如 Standard PLC）接入就可以，不需要组成 MRP 环网，同时交换机也不需要选择支持MRP 和 H-sync 转发。

1.2 系统 IP 介绍

对于 S7-1500R/H 冗余系统除了各 CPU 的设备 IP 地址之外， S7-1500R/H 冗余系统还可以分配以下系统 IP 地址：

两个 CPU 上 PROFINET 接口 X1 的系统 IP 地址
两个 CPU 上 PROFINET 接口 X2 的系统 IP 地址

通过系统 IP 地址，可与其它设备（如， HMI 设备、 CPU、 PG/PC）进行通信。这些设备通常通过系统 IP 地址与冗余系统的主 CPU 进行数据通信。这样，可确保在冗余操作中原来的主CPU 发生故障后，通信伙伴可在 RUN-Solo 系统状态下与新的主 CPU（之前的备用 CPU）进行数据通信。每个系统 IP 地址都有一个虚拟 MAC 地址，用户可在 STEP 7 中启用该系统 IP 地址。
与设备 IP 地址相比，系统 IP 地址的优势：

通信伙伴专与主 CPU 进行通信。
即使主 CPU 故障，仍可通过系统 IP 地址与 S7-1500R/H 冗余系统进行数据通信。

以下介绍 Modbus TCP 通讯的连接的建立与编程。

1.3 Modbus TCP 通讯编程

1.3.1 CPU 做服务器

本节以 CPU 1517H 作为服务器端与 ModScan32 进行 Modbus TCP 通讯组态步骤如下：

描述	图示
<1.项目中添加CPU1517H
2.打开设备视图可以看到所组态的CPU1517H
3.设置 PLC IP地址。说明： X1 接口的系统 IP 是两个冗余 PLC 的X1 接口的公共设置，当通信时通过系统 IP始终访问的是主 PLC。示例中：PLC1 X1 IP:192.168.0.1 1PLC2 X1 IP:192.168.0.12X1 系统 IP：192.168.0.10PLC1 X2 IP:192.168.1.11PLC2 X2 IP:192.168.1.12X2 系统 IP：192.168.1.10	X1 接口：①:PLC 的 X1 接口 IP 地址 ②:冗余 PLC 的 X1 接口系统 IP 地址。同样 X2 接口也可设置独立的 PLC 接口 IP 以及冗余 PLC 的系统 IP 地址，注意：设置虚拟 MAC 地址时，需确保以太网广播域中存储的所有 MAC 地址唯一。特别是在包含由 VRRP 组成的第三方设备以及由多个 STEP 7 项目所组态的冗余系统组成的系统中。
4.冗余 PLCMRP 设置：冗余 PLC 的MRP 默认设置为：管理员（自动），不需要修改。
5.打开冗余PLC_1 的ProgramBlocks 文件夹，双击 Main块，进行 TCP编程。对于冗余系统程序只在 PLC_1 中进行编程，当同步时会将程序自动同步到PLC_2 中。
6.打开右侧指令中通讯的栏，在 Others->Modbus TCP文件夹中拖出程序块MB_SERVER，到 Main 程序。
7.建立 Connect参数 DB
8.建立寄存器区域的 DB，分别给服务器和客户端建立 100个字的空间
9.填写服务器块的其它引脚

设定 ModScan32 步骤

描述	图示
1.在 ModScan32 中在 Connection 菜单中，选择Connect 设置连接的参数
2.在 Connect 中选择 RemoteTCP/IP Server，IP Address 填写冗余 PLC 的系统IP:1 92.168.0.10， Service 中填写冗余 PLC 开放的端口号： 502，设置完成后点击 OK 按钮，此时ModScan32 会去主动连接冗余PLC。
3.此时可以看到连接计数已经开始计数了，可以判断Modbus TCP 的链接已经建立。

同时可以在 TIA Portal 中的网络视图（图 1 ）中也可看到链接已经建立完成， ID 为 1 的 OUC连接的状态已经变成绿色了。

下面可以通过 ModScan32 向寄存器中写入数据进行测试，从图 2 中可以看到向 40001 中写入数据 55，然后在 PLC 侧的 DB 块中可以看到第一个数据变成了 55。或者将 PLC 侧Sever_Data[9]的数值修改成 1 05，同时可以看到 ModScan32 这侧的 40010 的数值变成了 1 05。

1.3.2 CPU 做客户端

本节以 CPU 1517H 作为客户端与 Modbus TCP Client Tester 软件进行 Modbus TCP 通讯。
组态步骤如下：

描述	图示
1.打开右侧指令中通讯的栏，在 Others->Modbus TCP文件夹中拖出程序块MB_CLIENT，到 Main 程序。
2.建立 Connect参数 DB	同样对于 InterfaceID 的硬件标志符填写名称为 HsystemIPRef_1 系统 IP 的硬件标识符。 ID 填写在 OUC 组态中没有使用过的 ID 号， ConnectionType 使用默认值就是 TCP 连接，由于通讯作为客户端，所以 ActiveEstabed 为 True，同时将服务器的 IP 地址和端口号填入 RemoteAddress 和 RemotePort 的参数。

未编辑完，待续….