老外教你用C#实现S7.Net与西门子PLC通讯

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2021年2月6日21:55:56 评论 789 views 4300字阅读14分20秒

老外教你用C#实现S7.Net与西门子PLC通讯

首先声明,本文是从别处借鉴而来,本文所描述的方法,本站并没有去验证。在与PLC通信方面,本站有更简洁的方法,会在后期陆续更新到网站。下面,大家先从这篇文章里学习一点思路吧:

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. 如果有人在看 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/1g3wo4e1HEiuwrzXYD-dSGA
提取码:lllg

 

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

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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

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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

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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

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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

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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

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第二步:添加数据块

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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

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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”

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第五步:在S7-PLCSIM上点击RUN,运行设备仿真环境

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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

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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

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ok ! 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

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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;
                }
    }
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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

老外教你用C#实现S7.Net与西门子PLC通讯
#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
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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);

 

批量读取数据块【ReadBytes】

看注释

老外教你用C#实现S7.Net与西门子PLC通讯
 #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
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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);
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