【新手教程】S7.Net与西门子PLC通讯
【新手教程】S7.Net与西门子PLC通讯
dian_gon
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前言
本文档适合从未接触过PLC的.NET开发程序员入门查看。（其实看完了之后，PLC开发也就那样）
PLC通讯入门比较难，需要关注的细节比较多。一边学习一边举一反三多思考，一定要自己创建Demo跟着步骤
由于项目还未开发完成，准备空抽补充陆续完成这篇博客，更好的设计思路也能给自己加深印象。
近期公司有一个跟雷达、光电、干扰炮等设备通讯的项目，让我来负责，整个项目只有我一个人且没有PLC开发经验的同事，这对于从未接触过PLC开发的我来说，无疑是一团迷雾，不知从何入手。公司之前也没有PLC开发经验和项目， 头大。。。
正所谓“没有撤退可言，只有活下来的人才有资格清兵线！”
开始在网上找各种资料，在此记录一下学习的过程和踩过的坑
1. 快速锁定有效文章，对于初学来说，先看理论，有些花里胡哨且乱的资料直接关闭
2. 尽量能找到可以理解的demo，觉得有用但还看不懂的可以先notepad做下笔记
3. 如果有人赏 WinTcpS7_1K.dll 的， 赶紧关闭 ，并送到回收站快速清理，收费的。1500授权3台电脑（这个家伙广告特别多，涉及各个论坛，还要CSDN下载积分，注意看评论），最主要封装的还很难用
4. 最后的最后找到 S7NetPlus ，成功实现了PLC的通讯，博客也会总结对 S7NetPlus 的使用
5. 要有中心思路，不要一会这个，一会看那个
由于也是初学，如有讲错或不到位的地方还望大佬指教，及时修正！
先发个视频，这是我在Youtube上找到的一系列视频中的一个，作者通过S7.net的dll控件实现了与西门子S7系列的PLC通信的功能
链接: https://pan.baidu.com/s/1bWKxVO4XTRU-V1UQXJSATw?pwd=zktk
提取码: zktk
开发环境准备
同时由于设备还未采购，没有设备进行测试开发，会安装一个仿真模拟器进行调试。（真心的，谁想到还能仿真模拟设备）
需要安装的软件包括
◦TIA Portal V14
◦S7-PLCSIM V14
◦NetToPLCsim-S7o-v-1-2-2-0
TIA Portal
西门子官方管理设备数据块的客户端，每一个项目等同于一个设备型号，可以理解为是我们经常使用的数据块客户端
S7-PLCSIM
创建一个仿真的模拟环境，使用TIA Portal进行调用，控制仿真设备的运行停止
NetToPLCsim
提供本地服务去连接到仿真设备，和PLCsim之间建立网络通讯
安装完TIA之后，有两处需要进行设置（重要！）
1. 选中组态的PLC设备，常规下找到防护与安全，选择允许从远程伙伴使用PUT/GET通信访问
2. 建立的数据块文件，右键属性，需要取消优化的块访问选项，使用绝对地址
软件交互使用
第一步：TIA Portal 新建项目，选择需要通讯的设备型号
第二步：添加数据块
第三步：添加数据类型之后，点击编辑，生成偏移量（Offset），后面获取单个数值时需要
第四步：开始仿真，点击之后会自动打开S7-PLCSIM，根据提示点击“装载”，点“完成”
第五步：在S7-PLCSIM上点击RUN，运行设备仿真环境
第六步：设置 NetToPLCsim
6.1 点击 Add，添加连接到PLCSIM环境
6.2 NetWork IP Address 手写填为本机（127.0.0.1）
6.3 Plcsim Ip Address 点击后面两点，选择192.168.0.1 TCP/IP，必须要在仿真环境运行之后才能选择
6.4 根据不同设备型号设置 Rack / Slot ，我是S7-1200，设置 0 / 1
第七步：开启服务，这里也很坑！ 如果没有按顺序操作，也能Start Server，但是编码时连接不到。最开始不懂仿真设备，在这里研究了好久，Demo硬是连不上
现在就可以开始进行编码了，这里重点介绍从［连接］到［读写］的集中方式和介绍
创建连接
以前的历史版本 plc.Open(); 会有一个返回值，可以通过返回值获取 ErrorCode 和 ErrorMessage
我使用了当前最新版（V0.4.0），没有返回值使用 try-catch
using
(
var
plc =
new
Plc(CpuType.S71200,
"
127.0.0.1
"
,
0
,
1
))
{
try
{
plc.Open();
}
catch
(Exception)
{
Console.WriteLine($
"
连接到PLC设备失败：IsConnect={plc.IsConnected}，IsAvailable={plc.IsAvailable}
"
);
return
;
}
}
读取单个数据项【Read】
代码中用到三种数据获取方式：DBX、DBW、DBD，深入理解的可以查一下网上资料
简单理解就是 DBX读取位，比如bool类型；DBW读取字；DBD读取数值
注释中是对应的 TIA Portal 数据块类型
#region
单个数据项读取
var
db1Bool1 = plc.Read(
"
DB1.DBX0.0
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBX0.0:
"
+
db1Bool1);
bool
db1Bool2 = (
bool
)plc.Read(
"
DB1.DBX0.1
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBX0.1:
"
+
db1Bool2);
//
Int
int
intVariable = (
ushort
)plc.Read(
"
DB1.DBW2.0
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBW2.0:
"
+
intVariable);
//
Real
var
realVariabl = ((
uint
)plc.Read(
"
DB1.DBD4.0
"
)).ConvertToFloat();
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD4.0:
"
+
realVariabl);
//
DInt
var
dIntVariable = (
uint
)plc.Read(
"
DB1.DBD8.0
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD8.0:
"
+
dIntVariable);
//
DWord
var
dWordVariable = (
uint
)plc.Read(
"
DB1.DBD12.0
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD12.0:
"
+
dWordVariable);
//
Word
var
wordVariable = (
ushort
)plc.Read(
"
DB1.DBW16.0
"
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBW16.0:
"
+
wordVariable);
#endregion
另一种方式，通过ReadBytes读取单个数据
//
读取int类型
byte
[] int0 = (
byte
[])plc.ReadBytes(DataType.DataBlock,
1
,
2
,
2
);
byte
[] revint0 =
int0.Reverse().ToArray();
short
f5 = BitConverter.ToInt16(revint0,
0
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD2:
"
+ f5);
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批量读取数据块【ReadBytes】
看注释
#region
批量数据项读取 / 读取整个DB
//
DataType: 数据类型，DB或Memory等
//
DB : DataBlock=1，Memory=0
//
count : 偏移量(offset)，设置多少就获取到具体位置的数据
//
eg: 比如最后一个DBW是16，那么数据类型长度为2，count就需要传18才能获取到
var
bytes = plc.ReadBytes(DataType.DataBlock,
1
,
0
,
18
);
Console.WriteLine(bytes);
var
bool1 = bytes[
0
].SelectBit(
0
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBX0.0:
"
+
bool1);
var
bool2 = bytes[
0
].SelectBit(
1
);
Console.WriteLine(
"
DB1.DBX0.0:
"
+
bool2);
//
Int
int
intVariable = S7.Net.Types.Int.FromByteArray(bytes.Skip(
2
).Take(
2
).ToArray());
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD2.0:
"
+
intVariable);
//
Real
Double realVariable = S7.Net.Types.Double.FromByteArray(bytes.Skip(
4
).Take(
4
).ToArray());
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD4.0:
"
+
realVariable);
//
DWord
uint
dWordVariable = S7.Net.Types.DWord.FromByteArray(bytes.Skip(
12
).Take(
4
).ToArray());
Console.WriteLine(
"
DB1.DBD12.0:
"
+
dWordVariable);
//
Word
var
wordVariable = S7.Net.Types.Word.FromByteArray(bytes.Skip(
16
).Take(
2
).ToArray());
Console.WriteLine(
"
DB1.DBW16.0:
"
+
wordVariable);
#endregion
读取数据块到类对象【ReadClass】
创建一个Db1类，数据类型和变量名跟 TAI Portal 数据块里一一对应，这个很简单！
因为作者已经封装好了，底层实现也是上述原理
#region 读取数据块（DB）到实体类 var db1 = new Db1(); plc.ReadClass(db1, 1 , 0 ); #endregion
多个数据块同时读取 【ReadMultipleVars】
ReadMultipleVars()方法需要构造一个List作为参数，这里留作业
#region 多个数据块（DB）同时读取 plc.ReadMultipleVars(); #endregion
写入单个数据【Write】
看完上面的内容，就很容易理解这里
// 写入数据 plc.Write( " DB1.DBX0.1 " , true ); plc.Write( " DB1.DBD12.0 " , 123457 );
还有很多没有讲全面，如果有更好的方案或经验欢迎留言一起探讨，感谢！
后续用到本文未提及的地方再回来补充。
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