C#读取西门子S7系列PLC

博图TIA

需求

现在有一个生产系统，使用的是PLC+组态软件的监控模式（软硬件都是别的厂家提供的），我们作为第三方想接入这套系统的数据。具体结构如下图。

(以下我们这边的数据采集服务器简称 “服务器” )
服务器上有一套类似于kepServer的数采软件，集成了很多设备驱动和协议。
根据这套系统的网络情况和上位机软件类别，大概可以分这几种情况：
1、服务器和PLC能通，直接采集；
2、服务器和PLC不通，但是和上位机通，通过上位机的OPC采集数据（很多上位机自带OPC功能）；
3、服务器和PLC不通，但是和上位机通，但是上位机没有OPC功能；


第一个最方便，跟原厂家要一下设备型号、IP、点表，用数采软件采集即可；
第二个也还好，配置一下opc dcom，或者在本地把opc转成modbus、opcua或其他协议后再跨网络采集；

• opc转modbus，可以参考之前写的系列文章，有介绍
  
• 这里面很多厂家在用pojie版的数采软件在本地采集后再转发出去，省去开发成本，一般情况下也比较稳定
  
• 缺点就是得在现场装一个pojie版软件，有时候装着装着容易对原监控系统造成影响
  
• 部分xp系统装不了或者装上之后无法转发
  

第三个跟第二个类似，在现场装一个pojie软件直采PLC然后再转发，或者自己开发个小软件转发。


今天我们主要说一下，自己用C#开发个采集西门子PLC的小软件。


思路

开发个简单的winform程序，考虑到工业现场还有很多xp系统，就基于netFrameWork4.0框架来做。
选来选去，最后决定使用Sharp7这个库，开源免费，且支持上述框架（也就是说支持xp平台）。
其他类似的库还有s7.netplus、hslcommunication通讯库等，功能都能强大，读者也都可以考虑。

最终做出来后界面类似下图

主要的功能有：

• 添加删除设备，配置设备信息
  
• 导入csv格式的变量文件
  
• 保存当前的设备配置信息
  
• 测试/启动/停止通讯
  
• 设备实时数据监视
  
• 软件启动后自动启动通讯、运行期间断线重连
  

简要代码

Sharp7 Reference manual (sourceforge.net)
首先这是sharp7使用参考手册，知乎和CSDN上也有很多使用介绍和案例，多多参考。


界面方面的就不多说了，主要是功能：
1、构建一个点位信息类CSVTag，在界面上右键 “导入CSV ”时候把所有点位信息存入List中。

每个设备的通讯信息也要存起来，方便后面连接PLC和读取数据。


2、构建一个S7Helper，里面是几个通讯和读取数据的方法，和一些属性

3、主程序中为每个设备开启一个读取数据的线程

4、在读取线程中，针对变量的每种地址格式分开统计然后读取
I、Q、V、M、DB

针对DB块，还要把不同的DB块区分开读取。

5、读取完成后，分配给原变量

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大概代码就上面那么多。
目前的缺点是：
1、对于每个地址区，比如M区，假如只有两个变量，M1，M500，依旧会去读500多个byte，并没有智能的拆散拼凑成较连续的地址再分开读，不知道会不会节省点时间。


采集到数据后，后续的目的是转发出去。

• 比如就在本地转成modbus，让别人连，读取数据，甚至反控
  
• 比如自己开发个通讯协议，通过socket方式传出去，对面收到后再解析，对面的电脑上再转成opcua，mqtt，或者存数据库，whatever
  

opcua server的话可以用python的freeopcua，或者c#里的opc基金会的库，但是需要商业授权；
mqtt的话可以用c#的mqttnet库，教程很多。
本次就先到这里吧，后续再更。


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