S7.Net：専用にシーメンスPLC设计的イーサネット通信驱动

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modbus Technical Team

May 10, 2024 约 17 min read

概述

S7.Net是一个専用にシーメンスPLC设计的PLC驱动程序，仅サポート経由イーサネット（イーサネット）连接。这意味着あなたの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デバッグ，而无需処理本地DLL。

サポート的PLC型号

S7.Net与以下型号的シーメンス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到あなたの项目中。您可以経由下载NuGet包或下载源代码并编译来実装。

作成PLC实例、连接与断开

作成驱动程序实例时，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CPUType。サポート的CPUタイプ有：

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

ip：指定CPU或外部イーサネット（イーサネット）卡的IPaddress。
rack：包含PLC的机架号，您可以在Step7的ハードウェアの構成中找到。
slot：这是CPU的插槽号，同样可以在Step7的ハードウェアの構成中找到。

例如，以下代码为IPアドレス为127.0.0.1的S7-300 PLC作成了一个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切断する

public void Close()

例如，以下代码接続を閉じる：

plc.Close();

エラー処理

任何方法都可能因为各种エラー而引发PlcException。您应该実装适当的エラー処理。PlcException提供了一个ErrorCode和一个适当的エラーメッセージ。

以下是エラータイプ的枚举：

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

チェックPLC可用性

要チェックPLC是否可用（打开一个Socket），您可以使用属性：

public bool IsAvailable

当您チェック此属性时，驱动程序将尝试连接到PLC，并在能够连接时戻るtrue，否则戻るfalse。

チェックPLCconnect

チェックPLC连接很简单，因为您需要チェックPC套接字是否接続された，还要チェックPLC是否仍然连接在套接字的另一端。在这种情况下，您需要チェック的属性是：

public bool IsConnected

您可以在调用Open()方法并成功后チェック此属性，以表示连接是否仍然活跃。

読み取りバイト/写入バイト

该库提供了多种読み取り变量的方法。最基本且最もよく使われる方法是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読み取り您指定的すべてのバイト。もしBytesの数超过了单次リクエスト可以传输的最大Bytesの数，此方法会自动処理多个リクエスト。

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的アドレス，例如，もし您想読み取りDB1，则此字段为“1”；もし您想読み取りT45，则此字段为45。
startByteAdr：您要読み取り的第一バイト単位。的アドレス，例如，もし您想読み取りDB1.DBW200，则此为200。
count：包含您想要読み取り的Bytesの数。
value[]：要从PLC読み取り的Bytesの配列。

example：此方法読み取りDB1的前200バイト単位。：

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

読み取り和解码/写入已解码

此方法允许您読み取り并受信基于提供的varType的已解码结果。这在您読み取り多个相同タイプ的字段时非常有用（例如20个连续的DBW）。もし您指定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的アドレス，例如，もし您想読み取りDB1，则此字段为“1”；もし您想読み取りT45，则此字段为45。
startByteAdr：您要読み取り的第一バイト単位。的アドレス，例如，もし您想読み取りDB1.DBW200，则此为200。
varType：指定您想要将バイト转换为的データ。

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

count：包含您想要読み取り的变量数量。
value：要写入PLC的值配列。它可以是单个值或配列，只是请记住タイプ是唯一的（例如，double配列，int配列，shorts配列等）。

example：此方法読み取りDB1的前20个DWord：

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

読み取り单个变量/写入单个变量

此方法経由解析ストリング·ストリング并戻る正确的结果，从PLC読み取り单个变量。虽然这是最简单的入門方法，但由于驱动程序为每个变量送信TCPRequest，因此非常低效。

public object Read(string variable)

public void Write(string variable, object value)

variable：経由使用ストリング·ストリング如“DB1.DBW20”，“T45”，“C21”，“DB1.DBD400”等来指定要読み取り的变量。

example：这読み取り变量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");

読み取り構造体/写入構造体

此方法从指定的DB読み取りすべてのバイト，以填充C#中的構造体，并戻る包含值的構造体。当您想要読み取り单个データ块中的多个变量时，建议使用它。

“読み取り構造体”和“写入構造体”方法サポートなし。ストリング·ストリング。

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

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

structType：要読み取り的構造体タイプ，例如：typeof(MyStruct)
db：要読み取り的DB的索引
startByteAdr：指定要読み取り的バイト的第一アドレスはこちら。（デフォルト为零）。

example：在PLC中定义一个DataBlock，然后在.Net应用程序中追加一个类似于PLC中DB的構造体：

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;
}

然后追加代码以読み取り或写入完全的構造体：

// 从開始アドレス0読み取りDataBlock 1中的構造体
testStruct myTestStruct = (testStruct) plc.ReadStruct(typeof(testStruct), 1, 0);

**読み取り类/写

入类**

此方法从指定的DB読み取りすべてのバイト，以填充C#中的类。类作为引用传递，使用反射分配值。当您想要読み取り单个データ块中的多个变量时，建议使用它。

“読み取り类”和“写入类”方法サポートなし。ストリング·ストリング。

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：要読み取り的DB的索引
startByteAdr：指定要読み取り的バイト的第一アドレスはこちら。（デフォルト为零）。

example：在PLC中定义一个DataBlock，然后在.Net应用程序中追加一个类似于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;}
}

然后追加代码以読み取り或写入完全的类：

// 从開始アドレス0読み取りDataBlock 1中的类
TestClass myTestClass = new TestClass();
plc.ReadClass(myTestClass, 1, 0);

読み取り多个变量

此方法在单个リクエスト中読み取り多个变量。变量可以位于相同或不同的データ块中。

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

List<>：您必须指定包含すべての要読み取り的データ项的DataItemリスト。

example：此方法从データ块中読み取り几个变量：

首先定义データ项：

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データ项定义）

然后定义一个リスト来存储DataItems：

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

将データ项追加到リスト中：

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

openPLC连接并立即読み取り项目リスト：

myPLC.Open();

// 読み取り变量リスト
myPLC.ReadMultipleVars(dataItemsRead);

// 接続を閉じる
myPLC.Close();

// アクセスリスト的值
Console.WriteLine("Int:" + dataItemsRead[2].Value);

写入多个变量

此方法在单个リクエスト中写入多个变量。

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

Array[] 您必须指定包含すべての要写入的项目的DataItem配列。

example：此方法将多个变量写入一个データ块：

定义データ项：

private static DataItem varWordWrite = new DataItem()
{
    // ... (与上文重复的データ项定义省略)
};

…（中间省略了与上文重复的データ项定义）

为データ项分配值。注意使用正确的データ変換，以适应S7データ型：

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

然后定义一个リスト来存储データ项，并将作成的项目追加到リスト中：

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

// 将データ项追加到要写入的データ项リスト中
dataItemsWrite.Add(varWordWrite);
dataItemsWrite.Add(varIntWrite);
dataItemsWrite.Add(varDWordWrite);
dataItemsWrite.Add(varDIntWrite);
dataItemsWrite.Add(varRealWrite);
dataItemsWrite.Add(varStringWrite);

最后，openPLC连接并一次性写入项目。使用.ToArray()将リスト转换为配列：

// 打开连接
myPLC.Open();

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

// 接続を閉じる
myPLC.Close();

这件の記事提供了S7.Net软件的详细介绍，包括其功能、如何开始使用、如何作成PLC实例、连接与断开、エラー処理、チェックPLC的可用性和连接ステータス、読み取り和写入バイト、読み取り和写入構造体和类、以及如何一次性読み取り和写入多个变量。希望这件の記事能帮助您更好地了解S7.Net。

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