本文以 ZKA-4488-ETH 为例介绍西门子PLC与IO设备进行Modbus通讯的步骤设置。ZKA-4488-ETH 是 8 路数字量输入（DI），8 路数字量输出（DO），4 路模拟量输入（AI，0/4-20mA），4路模拟量输出设备（AO，0/4- 20mA），以太网通信。

以 ZKA-4488-ETH 为例，出厂默认通讯参数如下：ZK模块 IP 为：192.168.0.105

TCP 端口为：10001

(注意：我们模块出厂时默认端口为10001，客户也可以通过ZK模块的配置文件把ZK通讯端口改成modbus-tcp的默认端口502)工作模式为：服务器模式二、 S7-200 Modbus TCP 通信 1 、S7-200 Modbus TCP 通信简介Modbus 是公开通信协议，详细的协议和规范，请访问 Modbus 组织的网站：http://www.modbus.org/S7-1200 CPU 本体上集成了一个 PROFINET 通信口，支持以太网和基于 TCP/IP 和 UDP 的通信标准。这个 PROFINET 物理接口是支持10/100Mb/s 的 RJ45 口，支持电缆交叉自适应， 因此一个标准的或是交叉的以太网线都可以用于这个接口。使用这个通信口可以实现 S7-1200 CPU 与编程设备的通信，与 HMI 触摸屏的通信，以及与其它 CPU 之间的通信，S7-1200 CPU 的 PROFINET 通信口主要支持以下通信协议及服务

Profinet IO （V2.0 开始）

S7 通信 （V2.0 开始支持客户端）

TCP

ISO on TCP

UDP（V2.0 开始）

Modbus TCP

HMI 通信

Web 通信（V2.0 开始）。

硬件版本 V4.1 支持的协议和最大的连接资源：S7-1200 的连接资源分配给每个类别的预留连接资源数为固定值；您无法更改这些值。但可组态 6个"可用自由连接"以按照应用要求增加任意类别的连接数。

示例 1: 1 个 PG 具有 3 个可用连接资源。根据当前使用的 PG 功能，该 PG 实际可能使用其可用连接资源的 1、2 或 3。在 S7-1200 中，始终保证至少有 1 个 PG，但不允许超过 1 个 PG。在 CPU 属性>常规>连接资源显示:

硬件版本 V3.0 支持的协议和最大的连接资源：

3 个连接用于操作面板

1 个连接用于编程设备（PG）与 CPU 的通信

8 个连接用于Open IE ( TCP, ISO on TCP, UDP) 的编程通信，使用 T-block 指令来实现

3 个连接用于 S7 通信的服务器端连接，可以实现与 S7-200，S7-300 以及 S7-400 的以太网S7 通信

8 个连接用于 S7 通信的客户端连接，可以实现与 S7-200，S7-300 以及 S7-400 的以太网 S7通信

连接数是固定不变的，不能自定义。 注意：建立被动的 TCP 、ISO on TCP 和 UDP 的连接时，建议使用端口范围: 2000~5000。一些端口号和 TSAP 号是受到限制不能被使用的。下列端口号和 TSAP 号不能使用：

ISO TSAP (passive): 01.00, 01.01, 02.00, 02.01, 03.00, 03.01

TCP/UDP port (passive): 20, 21, 25, 80, 102, 135, 161, 34962 … 34964,53, 80, 162, 443,520, 9001

2 、Modbus TCP 指令库S7-1200集成PN接口MODBUS TCP通信概述Modbus TCP 是标准的网络通信协议，通过 CPU 上 PN 接口进行 TCP/IP 通信，不需要额外的通信硬件模块，Modbus TCP 使用开放式用户通信连接作为 Modbus 通信路径，所支持的混合客户机和服务器连接数最大为 CPU 所允许的最大开放式用户通信连接数 8 个。软件 STEP7 V11 SP1 版本开始，S7-1200CPU 从 Firmware V1.0.2 开始，不再需要安装Modbus TCP 的库文件，可以直接调用 Modbus TCP 的库指令“MB_CLIENT”和“MB_SERVER”使用实现 Modbus TCP 通信功能，如图 1 所示。

图 1. Modbus TCP 的库指令 3、Modbus TCP 功能编程S7-1200 做Modbus Tcp Client（客户端）MB_CLIENT 进行客户机和服务器 TCP 连接、发送命令消息、接收响应以及控制服务器的断开。1. 调用 MB_CLIENT 通信指令，进入 “Program blocks” > “OB1” 主程序中，调用 MODBUS TCP 客户机指令，如图 2 所示。

图 2. MB_CLIENT 通信指令功能块参数意义如下表 1.

表 1. 功能块参数意义2、MB_DATA_PTR 数据块的新建通过“Program blocks”>“Add new block”，选择“Data block”创建 DB 块，选择“标准与 S7- 300/400 兼容” ，点击“OK”键，定义数据区为 100 个字的数组，如图 3 所示。

图 3. 创建 MB_DATA_PTR 数据块3、MB_MODE、MB_DATA_ADDR 和功能码的关系MB_CLIENT 指令中，MB_MODE、MB_DATA_ADDR 和 MB_DATA_LEN 三个参数组合定义了当前 Modbus 消息中所用的功能代码，如表 2.。

表 2. MB_MODE、MB_DATA_ADDR 和功能码的关系如上例中 S7-1200 作客户机，用 FC04 功能码读取 ZKA-4488-ETH 的模拟输入 AI1 通道的读数的两个字，起始从 Modbus 地址 30001 开始，接收的数据存放在缓冲区 DB3.DBX0.0 开始区域，设置如上：MB_MODE=0，MB_DATA_ADDR=30001，MB_DATA_LEN=2，对应关系为：30001->DB3.DBW0 ，30002->DB3.DBW2。注意：Slave ID 是 ZKA-4488-ETH 的站地址，和客户机中“MB_CLIENT” 中的“CONNECT_ID” 不是一个概念，实际上与客户机中“MB_CLIENT”的背景数据块中的 STAT 变量“MB_UNIT_ID”需要一致，在 1200 中该地址默认为 16#00FF，实际使用时可以改成 1，即：与 ZKA-4488-ETH 配置文件中的站号保持一致，当 S7-1200 挂接了多个 ZKA-4488-ETH 时，该值可以按序编号，也可以都使用值 1，因为 modbus-tcp 依然可以根据指向的 IP地址发送数据。

图 7. 客户机中“MB_CLIENT”的背景数据块中的 STAT 变量“MB_UNIT_ID”4. 通讯测试S7-1200 作客户机，用 FC04 功能码读取 ZKA-4488-ETH 的两个字，设置客户机和 ZKA-4488-ETH 的功能、起始地址、端口等参数相对应，具体设置如上，设置 M5.0 和 M0.0 为 1， 触发请求，如图 8 所示。

图 8. S7-1200 作客户机，用 FC04 功能码读取服务器的两个字通讯结果如图 9 所示，从服务器读到数据 00，11 到客户机的 DB3.DBW0 和 DB3.DBW2 区域。

图 9. 通讯结果
6、 MB_CLIENT 参数 STATUS 错误代码查询参考下面两个列表 3.和表 4.。

表 3. 协议错误代码

表 4. 参数错误代码除了上面列出的 MB_CLIENT 错误外，也可以从底层传输通信指令（TCON、TDISCON、TSEND和 TRCV）返回错误，参考相应指令的错误代码。4 、Modbus TCP 常问问题MB_CLIENT 指令的背景数据块中的 "MB_Unit_ID" 有什么功能？注意：Slave ID 是 ZKA-4488-ETH 的站地址，和客户机中“MB_CLIENT” 中的“CONNECT_ID” 不是一个概念，实际上与客户机中“MB_CLIENT”的背景数据块中的 STAT 变量“MB_UNIT_ID”需要一致，在 1200 中该地址默认为 16#00FF，实际使用时可以改成 1， 即：与 ZKA-4488-ETH 配置文件中的站号保持一致，当 S7-1200 挂接了多个 ZKA-4488-ETH 时，该值可以按序编号，也可以都使用值 1，因为 modbus-tcp 依然可以根据指向的 IP地址发送数据：

图 11. MB_Unit_ID
S7-1200 MODBUS TCP 通信多请求处理怎么做? 单独的客户机连接需要遵循的规则1. 每个“MB_CLIENT”连接需要使用一个不同的背景数据块；2. 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个服务器 IP 地址；3. 每个“MB_CLIENT”连接必须指定一个唯一的连接 ID；4. 是否需要唯一的 IP 端口号取决于服务器组态；连接 ID 和背景数据块组合成对，对每个连接来说，组合对都是唯一的。对于多请求处理，有两种方法：方法一：如果 TCP 连接充裕，可以建立多个不同的连接发送请求，即每个请求使用一个独立的连接，调用独立的“MB_CLIENT”功能块，具体操作参考“Modbus TCP”部分。通过不同的连接发送多个请求，“MB_CLIENT”功能块多次调用，但是需要使用不同的背景数据块，不同的 ID 号和不同的端口号。方法二：通过公共的连接发送多个请求。通过公共的连接发送多个请求，“MB_CLIENT”功能块多次调用，但是需要使用相同的背景数据块，连接 ID 号，IP 地址和端口号。在任意时间，只能有一个 MB_CLIENT 请求处于激活状态，在一个请求完成执行后，下一个请求再开始执行，轮循处理。在此，我们以方法二为例，介绍 S7-1200 如何通过分次请求获取 ZKA-4488-ETH 内部寄存器的数据：1. S7-1200 的IP 地址 192.168.1.218，将系统存储器字节设置为 MB1，如图 1 所示，图 2 所示。

图 1 IP 地址设置

图 2 系统存储器字节设置1、新建数据块，访问指向 ZKA-4488-ETH 的 IP 地址和端口号如图 6 所示，新建 DB，添加变量类型为 TCON_IP_V4，设置 InterfaceId，ID，ActiveEstablished，RemoteAddress，RemotePort 等参数，具体含义参见链接。

图 6 设置连接变量如图 7 所示，在 DB 中建立结构数组，用于轮询控制位以及数据，其中元素 0 用于第一次读取，元素 1用于第二次读取。Init 用于初始标志位。