S7.Net：专为西门子PLC设计的以太网通信驱动

概述

S7.Net是一个专为西门子PLC设计的PLC驱动程序，仅支持通过以太网连接。这意味着您的PLC必须具备Profinet CPU或Profinet外部卡（如CPxxx卡）。S7.Net完全使用C#编写，因此您可以轻松地进行调试，而无需处理本地DLL。

支持的PLC型号

S7.Net与以下型号的西门子PLC兼容：S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200和S7-1500。

开始使用S7.Net

要开始使用S7.Net，您需要下载并包含S7.Net.dll到您的项目中。您可以通过下载NuGet包或下载源代码并编译来实现。

创建PLC实例、连接与断开

创建驱动程序实例时，您需要使用以下构造函数：

public Plc(CpuType cpu, string ip, Int16 rack, Int16 slot)

cpu：指定您要连接的CPU类型。支持的CPU类型有：

  public enum CpuType {
      S7200 = 0,
      S7300 = 10,
      S7400 = 20,
      S71200 = 30,
      S71500 = 40,
  }

ip：指定CPU或外部以太网卡的IP地址。
rack：包含PLC的机架号，您可以在Step7的硬件配置中找到。
slot：这是CPU的插槽号，同样可以在Step7的硬件配置中找到。

例如，以下代码为IP地址为127.0.0.1的S7-300 PLC创建了一个PLC对象，PLC位于0号机架，CPU位于2号插槽：

Plc plc = new Plc(CpuType.S7300, "127.0.0.1", 0, 2);

连接到PLC

public void Open()

例如，以下代码行打开连接：

plc.Open();

从PLC断开连接

public void Close()

例如，以下代码关闭连接：

plc.Close();

错误处理

任何方法都可能因为各种错误而引发PlcException。您应该实现适当的错误处理。PlcException提供了一个ErrorCode和一个适当的错误消息。

以下是错误类型的枚举：

public enum ErrorCode
{
    NoError = 0,
    WrongCPU_Type = 1,
    ConnectionError = 2,
    IPAddressNotAvailable, 
    WrongVarFormat = 10,
    WrongNumberReceivedBytes = 11, 
    SendData = 20,
    ReadData = 30, 
    WriteData = 50
}

检查PLC可用性

要检查PLC是否可用（打开一个Socket），您可以使用属性：

public bool IsAvailable

当您检查此属性时，驱动程序将尝试连接到PLC，并在能够连接时返回true，否则返回false。

检查PLC连接

检查PLC连接很简单，因为您需要检查PC套接字是否已连接，还要检查PLC是否仍然连接在套接字的另一端。在这种情况下，您需要检查的属性是：

public bool IsConnected

您可以在调用Open()方法并成功后检查此属性，以查看连接是否仍然活跃。

读取字节/写入字节

该库提供了多种读取变量的方法。最基本且最常用的方法是ReadBytes。

public byte[] ReadBytes(DataType dataType, int db, int startByteAdr, int count)

public void WriteBytes(DataType dataType, int db, int startByteAdr, byte[] value)

此方法从给定的内存位置读取您指定的所有字节。如果字节数超过了单次请求可以传输的最大字节数，此方法会自动处理多个请求。

dataType：您必须使用枚举DataType指定内存位置：

  public enum DataType
  {
      Input = 129,
      Output = 130,
      Memory = 131,
      DataBlock = 132,
      Timer = 29,
      Counter = 28
  }

db：dataType的地址，例如，如果您想读取DB1，则此字段为“1”；如果您想读取T45，则此字段为45。
startByteAdr：您要读取的第一个字节的地址，例如，如果您想读取DB1.DBW200，则此为200。
count：包含您想要读取的字节数。
value[]：要从PLC读取的字节数组。

示例：此方法读取DB1的前200个字节：

var bytes = plc.ReadBytes(DataType.DataBlock, 1, 0, 200);

读取和解码/写入已解码

此方法允许您读取并接收基于提供的varType的已解码结果。这在您读取多个相同类型的字段时非常有用（例如20个连续的DBW）。如果您指定VarType.Byte，它与ReadBytes具有相同的功能。

public object Read(DataType dataType, int db, int startByteAdr, VarType varType, int varCount)

public void Write(DataType dataType, int db, int startByteAdr, object value)

dataType：您必须使用枚举DataType指定内存位置。
db：dataType的地址，例如，如果您想读取DB1，则此字段为“1”；如果您想读取T45，则此字段为45。
startByteAdr：您要读取的第一个字节的地址，例如，如果您想读取DB1.DBW200，则此为200。
varType：指定您想要将字节转换为的数据。

  public enum VarType
  {
      Bit,
      Byte,
      Word,
      DWord,
      Int,
      DInt,
      Real,
      String,
      StringEx,
      Timer,
      Counter
  }

count：包含您想要读取的变量数量。
value：要写入PLC的值数组。它可以是单个值或数组，只是请记住类型是唯一的（例如，double数组，int数组，shorts数组等）。

示例：此方法读取DB1的前20个DWord：

var dwords = plc.Read(DataType.DataBlock, 1, 0, VarType.DWord, 20);

读取单个变量/写入单个变量

此方法通过解析字符串并返回正确的结果，从PLC读取单个变量。虽然这是最简单的入门方法，但由于驱动程序为每个变量发送TCP请求，因此非常低效。

public object Read(string variable)

public void Write(string variable, object value)

variable：通过使用字符串如“DB1.DBW20”，“T45”，“C21”，“DB1.DBD400”等来指定要读取的变量。

示例：这读取变量DB1.DBW0。结果必须转换为ushort以获得C#中正确的16位格式。

ushort result = (ushort)plc.Read("DB1.DBW0");

读取结构体/写入结构体

此方法从指定的DB读取所有字节，以填充C#中的结构体，并返回包含值的结构体。当您想要读取单个数据块中的多个变量时，建议使用它。

“读取结构体”和“写入结构体”方法不支持字符串。

public object ReadStruct(Type structType, int db, int startByteAdr = 0)

public void WriteStruct(object structValue, int db, int startByteAdr = 0)

structType：要读取的结构体类型，例如：typeof(MyStruct)
db：要读取的DB的索引
startByteAdr：指定要读取的字节的第一个地址（默认为零）。

示例：在PLC中定义一个DataBlock，然后在.Net应用程序中添加一个类似于PLC中DB的结构体：

public struct testStruct
{
    public bool varBool0;
    public bool varBool1;
    public bool varBool2;
    public bool varBool3;
    public bool varBool4;
    public bool varBool5;
    public bool varBool6;
    public byte varByte0;
    public byte varByte1;
    public ushort varWord0;
    public float varReal0;
    public bool varBool7;
    public float varReal1;
    public byte varByte2;
    public UInt32 varDWord;
}

然后添加代码以读取或写入完整的结构体：

// 从起始地址0读取DataBlock 1中的结构体
testStruct myTestStruct = (testStruct) plc.ReadStruct(typeof(testStruct), 1, 0);

**读取类/写

入类**

此方法从指定的DB读取所有字节，以填充C#中的类。类作为引用传递，使用反射分配值。当您想要读取单个数据块中的多个变量时，建议使用它。

“读取类”和“写入类”方法不支持字符串。

public void ReadClass(object sourceClass, int db, int startByteAdr = 0)

public void WriteClass(object classValue, int db, int startByteAdr = 0)

sourceClass：您想要分配值的类的实例
db：要读取的DB的索引
startByteAdr：指定要读取的字节的第一个地址（默认为零）。

示例：在PLC中定义一个DataBlock，然后在.Net应用程序中添加一个类似于PLC中DB的类：

public class TestClass
{
    public bool varBool0 { get; set;}
    public bool varBool1 { get; set;}
    public bool varBool2 { get; set;}
    public bool varBool3 { get; set;}
    public bool varBool4 { get; set;}
    public bool varBool5 { get; set;}
    public bool varBool6 { get; set;}

    public byte varByte0 { get; set;}
    public byte varByte1 { get; set;}

    public ushort varWord0 { get; set;}

    public float varReal0 { get; set;}
    public bool varBool7 { get; set;}
    public float varReal1 { get; set;}

    public byte varByte2 { get; set;}
    public UInt32 varDWord { get; set;}
}

然后添加代码以读取或写入完整的类：

// 从起始地址0读取DataBlock 1中的类
TestClass myTestClass = new TestClass();
plc.ReadClass(myTestClass, 1, 0);

读取多个变量

此方法在单个请求中读取多个变量。变量可以位于相同或不同的数据块中。

public void Plc.ReadMultibleVars(List<DataItem> dataItems);

List<>：您必须指定包含所有要读取的数据项的DataItem列表。

示例：此方法从数据块中读取几个变量：

首先定义数据项：

private static DataItem varBit = new DataItem()
{
    DataType = DataType.DataBlock,
    VarType = VarType.Bit,
    DB = 83,
    BitAdr = 0,
    Count = 1,
    StartByteAdr = 0,
    Value = new object()
};

…（中间省略了与上文重复的数据项定义）

然后定义一个列表来存储DataItems：

private static List<DataItem> dataItemsRead = new List<DataItem>();

将数据项添加到列表中：

dataItemsRead.Add(varBit);
dataItemsRead.Add(varByteArray);
dataItemsRead.Add(varInt);
dataItemsRead.Add(varReal);
dataItemsRead.Add(varString);
dataItemsRead.Add(varDateTime);

打开PLC连接并立即读取项目列表：

myPLC.Open();

// 读取变量列表
myPLC.ReadMultipleVars(dataItemsRead);

// 关闭连接
myPLC.Close();

// 访问列表的值
Console.WriteLine("Int:" + dataItemsRead[2].Value);

写入多个变量

此方法在单个请求中写入多个变量。

public void Plc.Write(Array[DataItem] dataItems);

Array[] 您必须指定包含所有要写入的项目的DataItem数组。

示例：此方法将多个变量写入一个数据块：

定义数据项：

private static DataItem varWordWrite = new DataItem()
{
    // ... (与上文重复的数据项定义省略)
};

…（中间省略了与上文重复的数据项定义）

为数据项分配值。注意使用正确的数据转换，以适应S7数据类型：

varWordWrite.Value = (ushort)67;
varIntWrite.Value = (ushort)33;
varDWordWrite.Value = (uint)444;
varDIntWrite.Value = 6666;
varRealWrite.Value = 77.89;
varStringWrite.Value = "Writting";

然后定义一个列表来存储数据项，并将创建的项目添加到列表中：

private static List<DataItem> dataItemsWrite = new List<DataItem>();

// 将数据项添加到要写入的数据项列表中
dataItemsWrite.Add(varWordWrite);
dataItemsWrite.Add(varIntWrite);
dataItemsWrite.Add(varDWordWrite);
dataItemsWrite.Add(varDIntWrite);
dataItemsWrite.Add(varRealWrite);
dataItemsWrite.Add(varStringWrite);

最后，打开PLC连接并一次性写入项目。使用.ToArray()将列表转换为数组：

// 打开连接
myPLC.Open();

// 写入项目
myPLC.Write(dataItemsWrite.ToArray());

// 关闭连接
myPLC.Close();

这篇文章提供了S7.Net软件的详细介绍，包括其功能、如何开始使用、如何创建PLC实例、连接与断开、错误处理、检查PLC的可用性和连接状态、读取和写入字节、读取和写入结构体和类、以及如何一次性读取和写入多个变量。希望这篇文章能帮助您更好地了解S7.Net。

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资源价格 ¥0.00 销售数量 16 发布时间 2024年5月10日更新时间 2024年5月10日

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