在C#中使用s7Netplus实现与西门子PLC的数据通信

S7.Net Plus（简称s7Netplus）是一个开源的西门子PLC驱动程序，专为通过以太网连接与西门子PLC进行通信而设计。它完全用C#编写，使得开发者能够在不处理本地DLL的情况下轻松地进行调试。s7Netplus支持多种西门子PLC型号，包括S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200和S7-1500。

如何获取s7Netplus

s7Netplus的官方代码库托管在GitHub上，地址为：

https://github.com/killnine/s7netplus。你也可以直接通过NuGet包管理器下载库：https://www.nuget.org/packages/S7netplus/。

s7Netplus的基本概念

在使用s7Netplus之前，你需要了解一些基本概念，包括CPU类型、IP地址、机架号和插槽号。这些概念将帮助你创建PLC实例并与之通信。

CPU类型（CpuType）

s7Netplus支持多种CPU类型，定义在一个名为CpuType的枚举中：

<code>public enum CpuType

{

S7200 = 0,

Logo0BA8 = 1,

S7200Smart = 2,

S7300 = 10,

S7400 = 20,

S71200 = 30,

S71500 = 40,

}

IP地址、机架号和插槽号

IP地址：PLC或外部以太网卡的IP地址。

机架号：PLC的机架号，可以在Step7的硬件配置中找到。

插槽号：CPU的插槽号，也可以在Step7的硬件配置中找到。

开始使用s7Netplus

创建PLC实例

要创建PLC实例，首先需要使用以下构造函数：

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

例如，以下代码创建了一个连接到本地主机（IP地址为127.0.0.1）上机架0插槽2的S7-300 PLC的实例：

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

连接和断开PLC

连接到PLC使用Open方法，断开连接使用Close方法：

plc.Open();

// 执行操作...

plc.Close();

错误处理

Open方法返回一个ErrorCode枚举，用于检查操作是否成功。你应该始终检查它是否返回ErrorCode.NoError。

if (plc.Open() == ErrorCode.NoError)

{

// 连接成功

}

else

{

// 处理错误

}

读取和写入数据

s7Netplus提供了多种读取变量的方法。最基本的方法是ReadBytes和WriteBytes。

读取和写入字节

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

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

例如，以下代码读取DB1的前200个字节：

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

读取和解码

如果你想要读取并直接得到解码后的结果，可以使用Read和Write方法。

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

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

例如，以下代码读取DB1的前20个双字（DWords）：

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

读取和写入结构体

如果你想要读取或写入整个结构体，可以使用ReadStruct和WriteStruct方法。

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

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

例如，假设你在PLC中定义了一个数据块，然后在.NET应用程序中添加了一个与之类似的结构体：

public struct TestStruct

{

public bool varBool0;

// ... 其他字段 ...

}

// 从DataBlock 1读取结构体

TestStruct test = (TestStruct)plc.ReadStruct(typeof(TestStruct), 1);

读取和写入类

类似地，你可以使用ReadClass和WriteClass方法来读取和写入类。

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

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

例如，假设你在PLC中定义了一个数据块，然后在.NET应用程序中添加了一个与之类似的类：

public class TestClass

{

public bool varBool0 { get; set; }

// ... 其他属性 ...

}

// 从DataBlock 1读取类

TestClass testClass = new TestClass();

plc.ReadClass(testClass, 1);

值转换

s7Netplus提供了一些辅助方法来转换C#和S7 PLC之间的值。

读取S7 Word：

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

写入S7 Word：

ushort val = 40000;

plc.Write("DB1.DBW0", val);

读取S7 DWord：

uint result = (uint)plc.Read("DB1.DBD40");

写入S7 DWord：

uint val = 1000;

plc.Write("DB1.DBD40", val);

下面是一个简单的C#示例，演示如何使用S7.Net与S7-300 PLC进行通信，使用之前，确保已经通过NuGet安装了S7netplus包。

using S7.Net;

using System;

class Program

{

static void Main(string[] args)

{

Plc plc = new Plc(CpuType.S7300, "192.168.0.1", 0, 2);

try

{

plc.Open();

byte[] bytes = plc.ReadBytes(DataType.DataBlock, 1, 0, 200);

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

plc.Write("DB1.DBW0", (ushort)500);

plc.Close();

}

catch (Exception ex)

{

Console.WriteLine("Error: " + ex.Message);

}

}

}

这个示例首先创建一个Plc对象，然后打开连接，读取DB1的前200个字节，读取DB1.DBW0变量，并将其写入DB1.DBW0，最后关闭连接。通过S7.Net库，可以轻松地实现与西门子PLC的以太网通信，无需了解底层的S7协议细节。

S7-1200/1500的注意事项

对于S7-1200/1500，外部设备只能使用S7 "base"协议访问CPU，且仅限于基本数据传输。所有其他PG操作（控制/目录等）必须遵循扩展协议，目前s7Netplus尚未支持。

结论

s7Netplus是一个功能强大的库，它使得与西门子PLC的通信变得简单而高效。通过上述示例，你可以在C#应用程序中轻松地实现与PLC的通信，无论是读取和写入单个变量，还是整个结构体或类的读写。s7Netplus的易用性和灵活性使其成为处理西门子PLC通信的优选工具。