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SIMATIC S7工业软件

西门子的工业软件分为三个不同的种类：

（1）编程和工程工具  编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。

（2）基于PC的控制软件  基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。

（3）人机界面软件  人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。

ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。

WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其 的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程

PDU的寻址方式也在Modbus应用层协议中作出了具体的定义。在ModbusPDU中每一个数据都赋予从0~65535中的一个值作为该数据的地址。而在Modbus数据模型中，每一种数据类型块中的数据单元都定义了一个从1到n(设备容量决定)的值作为其地址。

Modbus数据模型要与符合IEC-61131标准的实际设备内存或者其他模型对应起来，这方面的映射关系是由设备生产厂家**的。图二给出了Modbus寻址模型，设备内存中的四种数据模式的组织方式是由厂家决定的。由图2可知，一个ModbusPDU地址所对应的Modbus数据模型地址为该PDU地址加1。

2.2Modbus通信实现方式

要实现设备间的通信，需要将Modbus应用层协议嵌入到ISO/OSI参考模型中的低层协议中。现行的通信方式有三种:

(1)通过串行链路实现的异步数据传输(Modbus-RTUandModbus-ASCII)，又称标准Modbus通信;

(2)高速令牌环网通信(Modbus-Plus);

(3)基于TCP/IP的客户/服务器结构通信(Modbus-TCP)。

表2给出这三种通信方式与ISO/OSI参考模型的比较。

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在不同的通信方式中都要对ModbusPDU进行封装，组成不同的Modbus帧，这种帧在Modbus协议中有专有的名词称之为应用数据单元(ADU)。在Modbus-RTU和Modbus-Plus通信中采用的是标准应用数据单元，它只是在PDU前面加上了占用一个字节的附加地址和在PDU结束增加了占用两个字节的校验码。在Modbus-TCP/IP网络通信中需要对Modbus应用层协议进行重新封装，该封装是通过在ModbusPDU前加上了Modbus应用层协议帧头来实现。

基于串行链路的Modbus通信网络是一种主从式网络，在串行网络中只允许存在一个主节点和多247个从节点，在这种网络下，标准ModbusADU中的附加地址域只包含从节点的地址，可寻址范围是0~247，地址0作为广播模式地址使用，从节点地址的有效取值范围是1~247，并且每个从节点的地址必须是的，主节点不存在具体的地址值。主节点设备将要访问的从节点设备的地址放入到请求帧的地址域中，当该地址的从节点设备作出响应时，将会把从节点设备的地址复制到响应帧的地址域中，主节点设备通过该地址得知是由哪个从节点设备发来的响应。

S7-200 MODBUS通信移植至S7-200 SMART 时，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打开S7-200 MODBUS 通信程序即可，也可以在S7-200 SMART 中使用MODBUS库重新编写程序。

1、S7-200 SMART V2.1 及以前版本有一个modbus主站库程序和一个modbus从站库程序，PORT0端口和PORT1端口不能同时做modbus主站，也不能同时做modbus从站；如果两个端口同时做modbus主站，建议使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打开S7-200 MODBUS通信程序。

2、S7-200 SMART V2.2 版本有两个modbus主站库程序和一个modbus从站库程序，如图2所示。两个modbus主站库程序和一个modbus从站库程序都可以选择通信端口0或者1，如

图2. V2.2版本的modbus主站和从站库程序

图3. V2.2 版本的modbus主站和从站库程序端口选择

USS通信移植

S7-200 USS通信移植至S7-200 SMART 时，使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打开S7-200 USS通信程序即可，也可以在S7-200 SMART中使用USS库重新编写程序。

S7-200 SMART只有一个USS库程序，PORT0端口和PORT1端口不能同时用作USS通信，如果两个端口同时USS通信，建议使用STEP 7-Micro/WIN SMART 直接打开S7-200 USS通信程序。

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S7-200需要扩展CP243-1模块进行以太网通信，S7-200 SMART集成以太网口，不需要扩展模块。8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET连接，8个连接用于CPU与其他S7-200 SMART CPU之间的PUT/GET被动连接。

与S7-300/400以太网通信移植

S7-200通过扩展CP243-1与与S7-300/400以太网通信，CP243-1即可以作为客户端、也可以作为，移植至S7-200 SMART时，S7-200 SMART只能作为，需要在S7-300/400侧调用PUT/GET。

S7-300/400配置S7连接时设置伙伴方的TSAP为03.01。

S7-200 SMART不能与CP343-1 Lean 模块以太网通信，V2.2及以上版本和硬件支持开放式以太网通信，可以与CP343-1 Lean通过TCP通信。

与S7-1200/1500以太网通信移植

S7-200通过扩展CP243-1与与S7-1200/1500以太网通信，CP243-1即可以作为客户端、也可以作为，移植至S7-200 SMART时，S7-200 SMART也可以作为客户端、。做时需要在S7-1200/1500侧调用PUT/GET，做客户端操作详见：《西门子 S7-200 SMART PLUS V1.7 技术参考》

S7-1200/1500配置S7连接时设置伙伴方的TSAP为03.01。

S7-1200/1500用于通信的数据块需要取消属性中"的块访问"选项。

S7-200 SMART作为客户端时，S7-1200/1500需要允许PUT/GET访问。

S7-200 OPC通信主要有以下2种情况：

1、S7-200扩展CP243-1通过以太网口以S7协议进行OPC通信，OPC站安装以太网卡。移植时，使用S7-200 SMART本体集成以太网口即可，OPC可以选择PC ACCESS SMART 或者SIMATIC NET。

2、通过S7-200 CPU本体集成的RS485端口以PPI协议进行OPC通信或者扩展EM277通过DP口以S7协议进行OPC通信，OPC站安装CP5611卡等。移植时，S7-200 SMART可以使用以太网也可以扩展DP01模块，OPC使用SIMATIC NET。

链接

通过 Ident 配置文件和“**”块，可发送链接命令。链接命令会一次性全部发送到阅读

器，无需等待首条命令的结果。借助该功能可通过一次命令启动执行多条发送应答器命

令。西门子S7-200SMART数字量输入输出EM DR16

这两个块均具有可用于 100 条命令的命令缓冲区（“IID_CMD_STRUCT”的“数组

[1...n]”）。每个命令结构中都有一个“链接”位。必须为每个链接命令置位该位。在后一

个链接命令中，不得设置该位，使块能够识别链已结束。