【教程】上位机完全控制西门子PLC

一、确定方案和目的
      在工业现代化企业中大部分还是以PLC控制为核心，因为PLC稳定可靠和简单编程等优点，因为某工业场景需求PLC的功能不足以满足，所以需要集成到上位机上，能够集成PLC功能的工控机就在市场上流行，本节我们开始实现原理，要求是熟练PLC编程和labview编程，具体要求如下：
01：学习西门子PLC的编程，实现以太网通信；02：学习西门子PLC的编程，实现电机控制参数设置；03：学习labview的以太网通信，实现TCP/IP协议应答；04：把PLC的功能封装成上位机的程序功能函数；关键词：Labview，西门子PLC，复制共享VI，动态事件，静态事件，Arduino，属性节点，方法节点备注1：手机微信可浏览相关高清图片；备注2：基础知识点请自行查阅书籍；备注3：本教程采用西门子S7-1200作为教学设备



二、TCP/IP数据通信函数    上位机使用labview，应用上位机指令应答方式来进行与S7-1200数据交互，上位机端先发指令给PLC，然后PLC识别后响应数据，labview再等待数据接收。



01、labview[以太网函数]发送指令到PLC，[以太网接收函数]进行中断接收数据，最大数据字节数是256；02、注意[以太网接收函数]的工作模式的设置，不同的模式应用场景不同，某些模式超时设置无效；03、PLC作为TCP/IP服务器的角色，[TCON_DB][TRCV_DB]一直监听labview客户端的连接和指令;04、上位机有数据发来，符合IP地址的时候，[M2.3]的状态闭合后处理收到的数据；05、需要处理字符串，识别是否是指令和乱码数据，[CmdStrCut]是编写的字符串分割模块，这里核心思想是字符串的匹配查找MatchingString，指令是指令是在这里根据格式整理存储的。A %FC2%FC2%FC2%FC2 "MatchingString"0"MatchingString"06、分割识别完毕数据，就需要[CmdStringDo]来执行数据的具体意义;
07、执行完毕后需要给上位机labview应答反馈，是否存在错误或者上报参数；

三、西门子PLC的输入输出的获取和控制    上位机使用labview，应用上位机指令应答方式来进行与S7-1200数据交互，上位机端先发指令给PLC，然后PLC识别到会上报输入输出控制点的状态。

01、labview[以太网函数]发送指令到PLC，格式GetDI(%s)，0.1的意思为Q0.1，注意PLC底层需要根据实际应用点数定义和扩展，如果添加输出点需要在PLC中添加对应点位识别指令；02、格式GetAI(%s)，意思为得到ADC的采样数据，注意PLC的采样满量程并不是标准的十六位参数65536，需要查询对应型号的应用手册；03、格式SetDQ(%0.1f,%d)，意思设置指定IO的输出状态;




三、西门子PLC的步进电机伺服控制    上位机使用labview，应用上位机指令应答方式来进行与S7-1200数据交互，上位机端先发指令给PLC，然后PLC识别到会控制电机进行相应的动作。    西门子PLC内部支持2路电机控制的算法，用户可以方便配置，而且控制不占用程序的进程，两个不受影响的单独进程，还有S运动路径算法，这是国产仿制西门子PLC不具有的优势。





01、电机的闭环控制控制的同时还需要获取电机的位置、速度、加速度等核心参数；02、格式GetAxisPos获取到运动轴电机的当前位置，注意由于配置比例这里需要脉冲比例还原；03、格式GetAxisVel获取到运动轴电机的当前速度，注意由于配置比例这里需要脉冲比例还原；





04、PLC程序含义是首先判断是否是目标指令字符串，然后识别运动电机轴号；05、符合条件后去对应的运动轴DB中取目标参数，然后再转换为字符串，反馈给labview上位机；




05、电机的最大速度设置是核心参数，可以理解为电机的运动速度；06、由于电机存在加速度和减速度的S路径，再移动较短距离位移，电机速度是达不到最大速度的，加速度参数的设置可以理解为软启动；




07、电机的运动分为3种，绝对位置，相对位移，单方向运动；08、绝对位置就是到达指定坐标位置，方向由位置决定；相对位移是每次移动多长距离；单方向是单方向一直运动到限位为止；10、PLC的控制代码为核心的电机运动代码，请查阅西门子相关教程；11、[CmdStrCut][CmdStringDo]两个模块的逻辑原理已讲解，请按照字符串匹配原理自行编写；12、本教学不采用专门的模块，用以太网方式能够更好的适应不同的工业应用场景；

13、本教程所有代码版权归千里优选教学基地所有，相关细节教程请自行查阅资料学习；