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上位機(jī)開發(fā)之西門子PLC-S7通信實(shí)踐

2020-06-12 10:14 作者:新閣教育 0人讀過 | 我要投稿

就目前而言，在中國的工控市場(chǎng)上，西門子仍然占了很大的份額，因此對(duì)于上位機(jī)開發(fā)而言，經(jīng)常會(huì)存在需要與西門子PLC進(jìn)行通信的情況。然后對(duì)于西門子PLC來說，通信方式有很多，下面簡單列舉一下：

（1）? S7通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（2）? 開放式TCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（3）? 開放式TCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器

（4）?? ModbusTCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（5）?? ModbusTCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器

（6）?? ModbusRTU通信：PLC作為主站，上位機(jī)作為從站

（7）?? ModbusRTU通信：PLC作為從站，上位機(jī)作為主站

（8）?? Simatic Net OPCDA通信

（9）?? Simatic Net OPCUA通信

（10） KepServer OPCDA通信

（11） KepServer OPCUA通信

由于篇幅有限，這次僅以西門子S7通信為例，說明下如何基于S7通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與西門子PLC之間的通信。

1. PLC軟件安裝及配置

目前西門子PLC主要使用的軟件包括STEP7-MicroWIN SMART、SIMATIC STEP7以及TIA Portal。TIA Portal已經(jīng)完全兼容STEP 7，因此以后應(yīng)該是STEP 7-MicroWIN SMART作為小型PLC的編程軟件，TIA作為中大型PLC的編程軟件，這里主要以博途為例進(jìn)行說明：

如果大家需要軟件的，可以關(guān)注左上方公眾號(hào)，或者搜索微信公眾號(hào)：dotNet工控上位機(jī)，關(guān)注后發(fā)送關(guān)鍵詞：200SMART編程軟件即可獲取STEP 7-MicroWIN SMART V2.5軟件，發(fā)送關(guān)鍵詞：博圖V15即可獲取TIA V15.1編程軟件。

軟件安裝完成后，PLC的配置也很簡單，如果大家手頭沒有實(shí)際的PLC，也可以通過仿真的方式搭建PLC環(huán)境，具體可以參考文章：戳↓

基于S7-PLCSIM Advanced搭建S7通信仿真環(huán)境

無論使用何種方式，以下兩個(gè)地方需要進(jìn)行配置一下：

PLC配置一：需要將PLC的允許來自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問勾選。

PLC配置二：對(duì)于DB塊的訪問，需要取消勾選優(yōu)化訪問。

2. 通信平臺(tái)測(cè)試

（1）完成以上配置后，就可以通過自己開發(fā)的喜科堂通信測(cè)試平臺(tái)軟件進(jìn)行測(cè)試，導(dǎo)航欄中選擇西門子PLC，然后輸入正確的IP地址，在CPU類型中選擇自己的CPU類型：

（1）輸入完成之后，點(diǎn)擊建立連接，建立連接之后，日志欄會(huì)有連接成功提示。

（2）在讀寫測(cè)試中，輸入相應(yīng)的變量地址及變量類型，即可實(shí)現(xiàn)相關(guān)變量的通信讀寫及測(cè)試。

3. 項(xiàng)目級(jí)別應(yīng)用

通信測(cè)試平臺(tái)僅僅只是用于測(cè)試通信是否正常，實(shí)現(xiàn)正常的單變量數(shù)據(jù)讀取和寫入。但是如果是項(xiàng)目級(jí)別開發(fā)，還需要有一套更完善的通信架構(gòu)，這里我采用的是自主開發(fā)的上位機(jī)通信配置一體化軟件（簡稱CMS配置軟件）。

（1）通過PLC設(shè)備右擊選擇西門子PLC，在打開的窗體中設(shè)置好相關(guān)參數(shù)：

設(shè)備名稱：根據(jù)實(shí)際情況填寫（無特殊字符即可）

設(shè)備備注：根據(jù)實(shí)際情況填寫（無特殊字符即可）

IP地址：根據(jù)實(shí)際PLC的IP地址填寫

機(jī)架號(hào)、插槽號(hào)：根據(jù)實(shí)際PLC的情況填寫

PLC類型：根據(jù)實(shí)際PLC的情況填寫

連接超時(shí)：PLC連接時(shí)的超時(shí)時(shí)間，默認(rèn)是2000ms

容錯(cuò)次數(shù)：判斷連接故障的容錯(cuò)次數(shù)，默認(rèn)為1，即表示某次讀取出錯(cuò)，即判斷連接故障，根據(jù)實(shí)際情況可以適當(dāng)放大

重連周期：通信過程中，出現(xiàn)斷線時(shí)，重連的周期，默認(rèn)是5000ms

（2）在PLC設(shè)備下，右擊添加通信組，根據(jù)需要填寫相應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)及起始地址及長度：

（3）通信組下面，根據(jù)實(shí)際情況配置相應(yīng)的變量，輸入開始地址及變量類型即可，變量地址會(huì)自動(dòng)變換，這里可以輸入比例系數(shù)及偏移量，用于做線性變換使用：

（4）對(duì)于變量配置，左下角會(huì)有一個(gè)報(bào)警歸檔配置，主要用于配置該變量的報(bào)警類型、歸檔方式及設(shè)定限制：

（5）完成上述配置后，可以點(diǎn)擊保存配置，再點(diǎn)擊啟動(dòng)運(yùn)行，即可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信：

（6）同時(shí)可以通過另存為，存儲(chǔ)為一個(gè)配置文件的形式，再基于配置dll，可以通過快速方式實(shí)現(xiàn)配置解析及通信數(shù)據(jù)解析，這樣整個(gè)項(xiàng)目的通信框架即可搭建完成。

4. 整體總結(jié)

本文主要針對(duì)西門子PLC的通信配置、通信配置及項(xiàng)目應(yīng)用做了較為詳細(xì)的描述，希望可以給一些想要去開發(fā)西門子PLC項(xiàng)目的同學(xué)一些幫助。這樣的一套思路同樣適用于其他品牌的PLC，我們旨在節(jié)約大家開發(fā)項(xiàng)目中在通信方面的時(shí)間，而將更多的精力投放在項(xiàng)目工藝開發(fā)中。

寫在后面：

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