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一个连接西门子PLC设备的.net库,搞自动化的有福了!

更新:2024-11-05 07:00 发布者IP:120.237.217.245 浏览:1次
一个连接西门子PLC设备的.net库,搞自动化的有福了!
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详细

PLC在工业自动化领域是常用的控制器,一般在和上位机界面通讯时,经常使用组态软件。以西门子PLC为例,上位机可以使用西门子的WINCC。但是当面对需求比较多样化的需求时,WINCC难以胜任。而且作为量产的标准化产品,WINCC授权的费用一笔不小的成本。S7.Net.dll 是应用在 .NET平台上和西门子PLC通讯的一个动态库。大家可以到GitHub中直接去下载,或者直接搜索“S7.Net .dll”也可以找到下载的链接。文章最后也会给出链接。

(一)S7Net动态库说明

目前该动态库支持的西门子PLC类型有S7-200,S7-300,S7-400,S7-1200和S7-1500,基本涵盖了西门子所有的PLC产品。该库可以直接读写PLC中的全局DB块,作为通讯的接口。下面对需要的一些函数以及数据类型做简单说明。构造函数:cpu 为枚举类型,代表PLC类型。ip 为PLC地址,需要和PLC组态的地址一致,同时,和通讯的PC IP地址应在同一局域网段。rack 为导轨号,slot 为插槽号,均可在博途硬件组态处获得。如下图所示,ip=“192.168.0.5”。图片

如下图所示,rack为0,slot为1。
图片

public Plc(CpuType cpu, string ip, short rack, short slot);
public enum CpuType
{
       S7200 = 0,
       S7300 = 10,
       S7400 = 20,
       S71200 = 30,
       S71500 = 40
}
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  • 获取是否连接成功:

    public bool IsConnected { get; }
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  • 连接PLC:

    public void Open();
    public Task OpenAsync();
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  • 该类库提供了两个用于PLC连接的函数,区别在于第二个为异步连接,在请求连接的过程中,不会导致线程阻塞。我个人比较喜欢第二种方式。
    按位写操作:参数db代表访问的DB块编号,如下图所示UISendInt编号为3,UIReadInt编号为4。

    图片

    startByteAdr是在数据块内以字节为单位的起始地址,可以传入0。bitAdr 为需要操作的位的偏移地址(以startByteAdr为基准),value 为写入的值。dataType为枚举类型,我们操作的是数据块,传入DataBlock。

    public void WriteBit(DataType dataType, int db, int startByteAdr, int bitAdr, bool value);
    public enum DataType
    {
        Counter = 28,
        Timer = 29,
        Input = 129,
        Output = 130,
        Memory = 131,
        DataBlock = 132
    }
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  • 按字节读:count代表读的字节数量。在进行按字节读写时,对于8位的单字节变量来说没有任何问题。但是对于多字节比如在PLC中16位I的INT类型,需要注意大小端问题。在西门子PLC中以大端模式存储数据,但是在Intel的X86架构的PC上,却是以小端模式。所以,在从PLC读取一个INT类型的变量,需要将读取回来的字节数组高低字节调换,后面C#程序中会有详细的实现代码。

    public byte[] ReadBytes(DataType dataType, int db, int startByteAdr, int count);
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  • 按字节写:value代表将要传输的数据转换成的字节数组,如果要操作一个INT变量,需要提前将高低字节调换,后面C#程序中会有详细的实现代码。

    public void WriteBytes(DataType dataType, int db, int startByteAdr, byte[] value);
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  • (二)PLC设置

    实现外部程序可以访问操作DB块,需要对PLC部分做一些设置。首先对于要读取或者访问的DB块,要将优化的块访问取消,默认为勾选的,选中块右击选择属性。

    图片

    同时还要在硬件组态中,设置防护与安全中的连接机制。将“允许来自远程对象的PUT/GET访问”勾选。如下图:
    图片

    (三)C#程序

    在C#上位机软件中,对通讯类库的函数做一个简单的包装,以方便我们使用。首先新建一个类S7,在项目中需要引用S7.NET,并在该类中包含命名空间。

    using S7.Net;
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  • 定义一个Plc类型变量plc,并定义该类的构造函数和析构函数:

    Plc plc;
    public S7(S7DataType.CpuType cpuType,string ip,Int16 rack,Int16 slot)
    {
       plc = new Plc((CpuType)cpuType,ip, rack,slot);
    }

    ~S7()
    {
       this.plc.Close();
    }
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  • 定义连接函数以及关闭函数:

    public void OpenAsync()
    {
          this.plc.OpenAsync();
    }

    public void Close()
    {
       this.plc.Close();
    }
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  • 定义读写函数:之所以加lock,是因为在应用中数据通讯很有可能在不同的线程去操作,比如单独开一个线程定时从PLC更新数据。

    public byte[] PlcReadBytes(int db, int startByteAdr=0, int count=1)
    {
         try
         {
             lock (this)
             {
                 return this.plc.ReadBytes(DataType.DataBlock, db, startByteAdr, count);
             }
         }
         catch
         {
             return new byte[2];
         }
       
     }
     
    public void PlcWriteBytes(int db, byte[] value, int startByteAdr = 0)
    {
           lock (this)
           {
               this.plc.WriteBytes(DataType.DataBlock, db, startByteAdr, value);
           }    
    }

    public void PlcWriteBit(int db, int bitAdr, bool value, S7DataType.DataType dataType =
    S7DataType.DataType.DataBlock)
    {
        int temp1 = bitAdr / 8;
        int temp2 = bitAdr % 8;
        lock (this)
        {
            this.plc.WriteBit((DataType)dataType, db, temp1, temp2, value);
        }
    }
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  • 定义字节和Int16类型之间的转换函数(需要进行高低字节转换):

    public static byte[] Int16ToBytes(Int16 data)
    {
         byte[] temp = new byte[2];
         temp[0] =(byte) (data >> 8);
         temp[1] = (byte)(data);
         return temp;
     }

    public static Int16 BytesToInt16(byte[] bytes)
    {
         Int16 temp;
         temp =(Int16)( bytes[0] << 8 | bytes[1]);
         return temp;
     }



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