西門子S7-1200CPU1215C中央控制單元西門子代理商 西門子總代理西門子S7-1200CPU1215C中央控制單元西門子代理商 西門子總代理西門子S7-1200CPU1215C中央控制單元西門子代理商 西門子總代理上位機(jī)與西門子PLC通信協(xié)議前言最近西門子PLC價(jià)格大幅上調(diào)，在工控界引起了不小的風(fēng)波，不僅漲價(jià)，甚至還缺貨，導(dǎo)致很多人不得不更改方案。
聽說最近已經(jīng)完成了芯片替換，希望不久能夠恢復(fù)供貨，并把價(jià)格回調(diào)。
通過這件事，從側(cè)面可以看出，西門子在工控領(lǐng)域的市場(chǎng)占有率很大，那么對(duì)于上位機(jī)開發(fā)人員來說，使用西門子PLC作為下位機(jī)，我們應(yīng)該如何與之進(jìn)行通信呢？西門子PLC支持很多種通信協(xié)議，主要分為兩種，一種是串口通信，一種是以太網(wǎng)通信，也可以通過OPC實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。
串口通信西門子PLC支持串口通信，在S7-200和S7-200Smart中，都直接集成了串口，從S7-1200到S7-1500，慢慢都取消掉了，如果需要，可以通過擴(kuò)展模塊的方式來增加，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，其實(shí)也是工業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。
串口通信的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)單、成本低，劣勢(shì)也非常明顯，就是傳輸效率低。
西門子早期的串口通信主要是Profibus DP通信，上位機(jī)是無法直接與西門子PLC走Profibus DP通信的，西門子PLC常用的串口通信方案如下所示：PPI通信：PPI通信只針對(duì)S7-200和S7-200 Smart系列PLC，其他型號(hào)不支持。
ModbusRTU主站：西門子PLC對(duì)Modbus協(xié)議支持還是比較不錯(cuò)的，這里是指PLC做Slave（即從站），上位機(jī)做Master（即主站）。
ModbusRTU從站：這里是指PLC做Master（即主站），上位機(jī)做Slave（即從站）。
以太網(wǎng)通信西門子PLC通信還是以太網(wǎng)通信為主，我們常說的西門子通信協(xié)議分別是S7協(xié)議和Profinet協(xié)議，Profinet是一種總線協(xié)議，目前，C#是無法直接與西門子PLC走Profinet通信的。
西門子PLC常用的以太網(wǎng)通信方案如下所示：S7通信：基本上從S7-200到S7-1500均可以實(shí)現(xiàn)，這里有很多可以選擇的開源或商業(yè)庫(kù)，包括、pronodave、libnodave、sharp7，也可以自己封裝通信庫(kù)。
ModbusTCP Server：這里是指PLC做Server（即服務(wù)器），上位機(jī)做Client（即客戶端）。
ModbusTCP Client：這里是指PLC做Client（即客戶端），上位機(jī)做Server（即服務(wù)器）。
OpenProtocol Server：這里是指開放式TCP通信，PLC做TCPServer（即服務(wù)器），上位機(jī)做TCPClient（即客戶端）。
OpenProtocol Client：這里是指PLC做TCPClient（即客戶端），上位機(jī)做TCPServer（即服務(wù)器）。
OPC通信OPC通信是工業(yè)控制中常用的一種通信方式，主要在于OPC軟件的選擇以及OPCDA、OPCUA的選擇，西門子PLC常用的OPC通信方案如下所示：PC Access系列：西門子針對(duì)S7-200開發(fā)PC-Access軟件，針對(duì)S7-200 Smart又提供了PC-Access Smart軟件，可以直接通過這些軟件實(shí)現(xiàn)OPCDA通信。
Simatic Net 系列OPCDA：Simatic Net是西門子主推的OPC軟件，支持西門子全系列，這里主要是OPCDA通信方式。
Simatic Net 系列OPCUA：新版的Simatic Net也開始支持OPCUA，這里主要是OPCUA通信方式。
KepServer 系列OPCDA：KepServer同樣作為一款商業(yè)OPC軟件，在國(guó)內(nèi)使用率非常高，同樣也支持西門子全系列，這里主要是OPCDA通信方式。
Simatic Net 系列OPCUA：新版的KepServer也開始支持OPCUA，這里主要是OPCUA通信方式。
S7通信協(xié)議在以上眾多的通信方式和通信協(xié)議中，就目前而言，使用S7通信是最方便，也是應(yīng)該最廣泛的，那么S7協(xié)議相對(duì)于其他協(xié)議來說，有哪些優(yōu)勢(shì)呢？使用S7通信協(xié)議最大的優(yōu)勢(shì)在于不需要編寫PLC程序，S7協(xié)議在底層做了很強(qiáng)的封裝，在上位機(jī)通信應(yīng)用中相比其他通信協(xié)議來說，也有很大的優(yōu)勢(shì)。
不需要編寫PLC程序，但仍然需要做一些簡(jiǎn)單的配置：開啟Put/GetPLC側(cè)需要設(shè)置勾選允許來自遠(yuǎn)程對(duì)象的Put/Get通信訪問 對(duì)于西門子1200/1500系列，必須要勾選允許Put/Get訪問，對(duì)于200Smart/300/400，則不需要。
DB塊去除優(yōu)化訪問對(duì)于基于博圖開發(fā)S7-1200/1500的項(xiàng)目，如果要與DB塊數(shù)據(jù)通信，需要要去除DB的優(yōu)化的塊訪問，對(duì)于200Smart/300/400，則不需要。
如果希望通過標(biāo)簽通信，可以采用OPCUA。
務(wù)必保證通信地址是有效地址因?yàn)镻LC大多數(shù)是基于存儲(chǔ)區(qū)的，每個(gè)地址肯定是隸屬于某個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，大家都知道西門子PLC自帶的存儲(chǔ)區(qū)有I區(qū)、Q區(qū)、M區(qū)、T區(qū)、C區(qū)，對(duì)于常用的DB存儲(chǔ)區(qū)是沒有的，需要自己去創(chuàng)建，也就意味著，如果你要讀取DB地址，必須要提前創(chuàng)建好DB存儲(chǔ)區(qū)，除此以外，DB存儲(chǔ)區(qū)創(chuàng)建之后，默認(rèn)是沒有字節(jié)的，需要自己一個(gè)個(gè)添加變量，才能形成有效存儲(chǔ)區(qū)，一個(gè)DB存儲(chǔ)區(qū)的范圍是有限并且可見的（可以通過偏移量看出來）。
S7協(xié)議之布爾操作對(duì)于布爾操作，很多協(xié)議都有，這里的布爾操作是指寄存器布爾，比如DB100.DBX0.0，很多時(shí)候，我們都是通過先讀取DB100.DBB0的值，再通過位運(yùn)算結(jié)果，寫入到DB100.DBB0中，實(shí)現(xiàn)DB100.DBX0.0的操作，這種方式有弊端，第一：每次操作一個(gè)布爾值都需要與PLC進(jìn)行兩次數(shù)據(jù)交互。
第二：安全性和穩(wěn)定性無法保障，你不知道在你讀取和寫入之間，這個(gè)字節(jié)的值是否已經(jīng)發(fā)生了改變。
這樣的問題也存在于Modbus協(xié)議的寄存器位操作，如40001.05，三菱、歐姆龍的寄存器位操作，如D100.06、W12.04，給上位機(jī)開發(fā)者帶來很多苦惱。
S7協(xié)議支持直接位操作，有專門的報(bào)文指令實(shí)現(xiàn)這樣的功能。
S7協(xié)議之PDU讀取大部分人都知道S7協(xié)議一次性讀取有限制，具體是多少？怎么計(jì)算出來的？S7協(xié)議的一次性讀取長(zhǎng)度是根據(jù)PDU計(jì)算出來的，這個(gè)PDU的值是來自于PLC本身，不同型號(hào)的CPU，它的PDU是不一樣的，可以參考下面兩張圖：西門子PLC的PDU大小是和CPU息息相關(guān)的，一般會(huì)有240、480、960三個(gè)檔次，知道PDU之后，那么一次性讀取的字節(jié)長(zhǎng)度，就是在PDU的基礎(chǔ)上減去18，這個(gè)18是指包頭包尾會(huì)有18個(gè)字節(jié)，這樣我們就知道了一般的PLC，一次性能讀取222個(gè)字節(jié)（240-18=222），對(duì)于S7-1516這樣的PLC，我們一次性是可以讀取942個(gè)字節(jié)的（960-18=942），這個(gè)一次性能讀取的字節(jié)越長(zhǎng)，越能tigao上位機(jī)的通信效率。
剛剛的方式是通過KepServer測(cè)試的，實(shí)際開發(fā)過程中，該怎么獲取CPU的PDU呢，實(shí)際上在建立連接的第二次握手時(shí)，返回的報(bào)文中就包含PDU的值。
第二次握手返回的報(bào)文長(zhǎng)度是27個(gè)字節(jié)，最后兩個(gè)字節(jié)就是PDU的值，上圖展示的是S7-1200PLC返回的報(bào)文，0和240的組合即為240。
對(duì)于S7-1500，我這里也做了一下測(cè)試，結(jié)果如下，返回結(jié)果為3和192，3和192的組合恰好是960（960=3*256+192）。
PDU是由硬件做了限制，我們可以通過軟件的方式，實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的讀取，只需要在底層做一些封裝即可。
做了一下測(cè)試，針對(duì)S7-1200和S7-1500讀取M區(qū)的8000個(gè)字節(jié)的耗時(shí)比較，S7-1200耗時(shí)800多ms，S7-1500耗時(shí)僅需200ms，硬件對(duì)通信的重要性。
S7協(xié)議之多組讀取對(duì)于很多其他的通信協(xié)議，當(dāng)我們遇到數(shù)據(jù)變量比較零散，讀取多個(gè)存儲(chǔ)區(qū)或者一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)多個(gè)不同部分的時(shí)候，我們只能針對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)區(qū)或者每塊區(qū)域做一個(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，西門子S7協(xié)議可以解決這樣的問題。
西門子S7協(xié)議有一個(gè)非常強(qiáng)大的一個(gè)地方，可以讀取很多個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)，最大支持19種，總共讀取長(zhǎng)度仍然受PDU的限制。
這里我們?nèi)匀灰詫?shí)驗(yàn)測(cè)試為例，體驗(yàn)多組讀取帶來的美妙體驗(yàn)。
假設(shè)我們的通信組配置如下：通信組01：讀取I區(qū)從0開始的1個(gè)字節(jié)通信組02：讀取Q區(qū)從0開始的1個(gè)字節(jié)通信組03：讀取M區(qū)從0開始的200個(gè)字節(jié)通信組04：讀取M區(qū)從500開始的50個(gè)字節(jié)通信組05：讀取M區(qū)從1000開始的60個(gè)字節(jié)通信組06：讀取DB100從0開始的20個(gè)字節(jié)通信組07：讀取DB100從20開始的20個(gè)字節(jié)通信組08：讀取DB100從40開始的20個(gè)字節(jié)通信組09：讀取DB100從60開始的20個(gè)字節(jié)我們采用常用S7-1200PLC，通過配置軟件實(shí)現(xiàn)配置以上9個(gè)通信組，開始通信測(cè)試，我們選擇的是單組讀取的方式，就是針對(duì)每個(gè)組，依次進(jìn)行讀取，結(jié)果如下，耗時(shí)大約200ms，這個(gè)時(shí)間應(yīng)該相對(duì)來說還是比較正常的。
接著，將讀取方式改成了多組讀取，再進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)結(jié)果如下：通過結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多組讀取對(duì)于存儲(chǔ)區(qū)較為零散的項(xiàng)目來說，有著非常重要的作用，可以大大tigao通信效率。
通過上面一系列的分享，相信大家對(duì)西門子PLC通信有了更加深入的了解，希望大家可以多多實(shí)踐。
每種通信方式都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)各種通信方式和協(xié)議了解之后，你才能夠在不同的場(chǎng)合選擇適合的通信方式，給出最合理的解決方案。
————————————————版權(quán)聲明：本文為CSDN博主「YouluBank」的原創(chuàng)文章，遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議，轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。
原文鏈接：_37787662/article/details/西門子博圖庫(kù)文件的使用詳解（新建、打開、歸檔和恢復(fù)）博途軟件有一個(gè)非常強(qiáng)大的功能——庫(kù)，在庫(kù)中可以保存一些會(huì)重復(fù)使用的標(biāo)準(zhǔn)塊，方便后續(xù)項(xiàng)目使用。
庫(kù)的文件類型有兩種，一種是庫(kù)文件，一種是歸檔的庫(kù)文件，如圖1和圖2所示。
 圖 1 博途V16庫(kù)文件 圖2 博途V16庫(kù)歸檔文件其中后綴al16表示的是博途V16版本的庫(kù)文件，后綴zal16表示的是博途V16庫(kù)的歸檔文件，對(duì)于庫(kù)文件的新建、打開、歸檔與恢復(fù)操作，下面以博途V16版本軟件進(jìn)行演示。
庫(kù)文件的新建1、 在博途項(xiàng)目中打開“庫(kù)”選項(xiàng)卡，在“全局庫(kù)”選項(xiàng)下，點(diǎn)擊“新建”，在彈出窗口填寫庫(kù)的名稱、存放路徑，并創(chuàng)建，如圖3所示。
 圖 3 創(chuàng)建全局庫(kù)2、 將需要重復(fù)使用的程序塊，拖動(dòng)到模板副本中，并保存，如圖4所示。
 圖4 保存庫(kù)模板程序庫(kù)文件的打開1、 選擇“庫(kù)”選項(xiàng)卡，在“全局庫(kù)”下選擇“打開庫(kù)”，在彈出窗口找到庫(kù)文件的存放路徑，并選擇文件，根據(jù)需求更改只讀方式，并打開，如圖5所示。
 圖 5 打開全局庫(kù)2、 在庫(kù)模板副本中，找到想要使用的庫(kù)文件，拖入到程序塊中，并打開查看，如圖6所示。
 圖 6 使用庫(kù)程序塊庫(kù)文件的歸檔1、 在“庫(kù)”選項(xiàng)卡下，選擇要?dú)w檔的全局庫(kù)，鼠標(biāo)右擊該全局庫(kù)，并選擇“歸檔庫(kù)”，如圖7所示。
 圖7 歸檔庫(kù)文件2、 歸檔后的庫(kù)文件，如圖8所示。
 圖 8 歸檔庫(kù)文件查看歸檔庫(kù)文件的打開1、 選擇“庫(kù)”選項(xiàng)卡，在全家?guī)熘小按蜷_庫(kù)“，在彈出窗口選擇打開的文件類型，修改只讀選項(xiàng)，并選中要打開歸檔的文件，點(diǎn)擊”打開“，如圖9所示。
 圖9 打開庫(kù)歸檔文件2、 在彈出的窗口，選中庫(kù)歸檔文件的恢復(fù)路徑，如圖10所示。
 3、 恢復(fù)完并打開，如圖11所示。
 圖11 查看恢復(fù)的全局庫(kù)本文是以博途V16版本進(jìn)行了庫(kù)文件的新建、打開、歸檔與恢復(fù)的操作，其它版本也可參考本文操作，更多關(guān)于庫(kù)的使用，可以登錄技成培訓(xùn)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
西門子S7-1200PLC模擬量控制變頻器實(shí)例一、任務(wù)目標(biāo)該任務(wù)是關(guān)于西門子1200PLC模擬量應(yīng)用案例。
西門子S7-1200 PLC的模擬量功能可以控制電動(dòng)閥、變頻器等外部設(shè)備，也可以采集傳感器的溫度、壓力、液位、liuliang等。
本任務(wù)主要使用的是模擬量控制臺(tái)達(dá)變頻器從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
二、任務(wù)描述某設(shè)備廠，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行散熱。
采用變頻器調(diào)速控制電機(jī)，需要有手動(dòng)、自動(dòng)模式切換，如圖1所示1.手動(dòng)時(shí)，可以測(cè)試電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、停止等2.自動(dòng)時(shí)根據(jù)設(shè)備（外部傳感器）的溫度值控制變頻器的頻率（當(dāng)傳感器測(cè)量溫度值小于30℃時(shí)，變頻器20HZ運(yùn)行；30-40℃時(shí)30HZ運(yùn)行；大于40℃時(shí)50HZ運(yùn)行） 圖1：風(fēng)機(jī)變頻控制畫面三、相關(guān)知識(shí)1.在本案例中使用的是臺(tái)達(dá)變頻器VFD-M型號(hào)。
在使用PLC對(duì)臺(tái)達(dá)變頻器進(jìn)行控制時(shí)，需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)。
在本案例中需要使用的是端子啟動(dòng)變頻器，模擬量控制變頻器的頻率。
PLC與變頻器的接線圖，如圖2所示；變頻器的參數(shù)設(shè)置如圖3所示。
 圖2：PLC與變頻器的接線圖    圖3：變頻器的參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置：頻率源 P00=02;命令源 P01=01;停車方式 P02=00;最大可操作頻率 P03=50.0最大輸出頻率 P36=50.0;最小輸出頻率 P37=0.0;M0、M1端子功能 P38=00最小頻率對(duì)應(yīng)的電流值 P131=0.0;最大頻率對(duì)應(yīng)的電流值 P132=20.02. 標(biāo)準(zhǔn)化與縮放指令1）標(biāo)準(zhǔn)化指令(NORM_X）用于標(biāo)準(zhǔn)化通過參數(shù)MIN和MAX指定的范圍內(nèi)的參數(shù)VALUE，把其標(biāo)定為0%~****范圍。
OUT=（VALUE-MIN）/(MAX-MIN),其中0.0