***近西门子PLC价格大幅上调,在工控界引起了不小的风波,不仅涨价,甚至还缺货,导致很多人不得不更改方案。听说***近已经完成了芯片替换,希望不久能够恢复供货,并把价格回调。
通过这件事,从侧面可以看出,西门子在工控领域的市场占有率很大,那么对于上位机开发人员来说,使用西门子PLC作为下位机,我们应该如何与之进行通信呢?
西门子PLC支持很多种通信协议,主要分为两种,一种是串口通信,一种是以太网通信,同时也可以通过OPC实现数据通信。
二、串口通信 (西门子S7-1200系列PLC)
西门子PLC支持串口通信,在S7-200和S7-200Smart中,都直接集成了串口,但是从S7-1200到S7-1500,慢慢都取消掉了,如果需要,可以通过扩展模块的方式来增加,出现这种现象的原因,其实也是工业发展的必然结果。串口通信的优势在于简单、成本低,但是劣势也非常明显,就是传输效率低。西门子早期的串口通信主要是Profibus DP通信,但是上位机是无法直接与西门子PLC走Profibus DP通信的,因此,西门子PLC常用的串口通信方案如下所示:
PPI通信:PPI通信只针对S7-200和S7-200 Smart系列PLC,其他型号不支持。
ModbusRTU主站:西门子PLC对Modbus协议支持还是比较不错的,这里是指PLC做Slave(即从站),上位机做Master(即主站)。
ModbusRTU从站:这里是指PLC做Master(即主站),上位机做Slave(即从站)。
三、S7通信协议
在以上众多的通信方式和通信协议中,就目前而言,使用S7通信是***方便,也是应该***广泛的,那么S7协议相对于其他协议来说,有哪些优势呢?
使用S7通信协议***大的优势在于不需要编写PLC程序,而且S7协议在底层做了很强的封装,在上位机通信应用中相比其他通信协议来说,也有很大的优势。虽然不需要编写PLC程序,但仍然需要做一些简单的配置:
开启Put/Get
PLC侧需要设置勾选允许来自远程对象的Put/Get通信访问 对于西门子1200/1500系列,必须要勾选允许Put/Get访问,对于200Smart/300/400,则不需要。
1.DB块去除优化访问
对于基于博图开发S7-1200/1500的项目,如果要与DB块数据通信,需要要去除DB的优化的块访问,对于200Smart/300/400,则不需要。如果希望通过标签通信,可以采用OPCUA。
2.务必保证通信地址是有效地址
因为PLC大多数是基于存储区的,每个地址肯定是隶属于某个存储区,大家都知道西门子PLC自带的存储区有I区、Q区、M区、T区、C区,但是对于常用的DB存储区是没有的,需要自己去创建,也就意味着,如果你要读取DB地址,必须要提前创建好DB存储区,除此以外,DB存储区创建之后,默认是没有字节的,需要自己一个个添加变量,才能形成有效存储区,因此一个DB存储区的范围是有限并且可见的(可以通过偏移量看出来)。
四、S7协议之布尔操作 (西门子S7-1500系列PLC)
对于布尔操作,很多协议都有,但是这里的布尔操作是指寄存器布尔,比如DB100.DBX0.0,很多时候,我们都是通过先读取DB100.DBB0的值,再通过位运算结果,写入到DB100.DBB0中,实现DB100.DBX0.0的操作,但是这种方式有弊端,
***:每次操作一个布尔值都需要与PLC进行两次数据交互。
第二:安全性和稳定性无法保障,你不知道在你读取和写入之间,这个字节的值是否已经发生了改变。
这样的问题也存在于Modbus协议的寄存器位操作,如40001.05,三菱、欧姆龙的寄存器位操作,如D100.06、W12.04,给上位机开发者带来很多苦恼。但是S7协议支持直接位操作,有专门的报文指令实现这样的功能。
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