初识上位机（下）：C#读写PLC数据块数据 |
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初识上位机（下）：C#读写PLC数据块数据
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目录 复习一下 创建Windows Form项目 实现PLC的连接与断开 实现PLC数据块的写入 效果演示 小结 源码 大家好，我是Edison。 作为一个工业自动化领域的程序员，不懂点PLC和上位机，貌似有点说不过去。这里我用两篇小文带你快速进入上位机开发领域。后续，我会考虑再出一个系列文章一起玩工控上位机。 上一篇：搭建PLC模拟仿真环境 复习一下在上一篇中，我们通过PLCSIM Advanced软件创建了一个虚拟的西门子S7-1500 PLC如下所示：
然后，我们创建了一个博途的自动化项目，和我们的虚拟PLC进行了组态。在编译完成后，我们创建的数据块中的数据字段就得到了偏移量，如下图所示，0,2,4, 260就是所谓的偏移量，会在后面用到。
这里开始我们就开始使用C#创建一个Windows Form项目，然后通过S7NetPlus库来连接PLC，并读取和写入数据块中的数据，这是一个典型的上位机数据采集的场景。 这里我们创建一个.NET Framework 4.8的Windows Form项目，并拖控件完成一个如下图所示的窗体应用界面：
这个窗体提供了连接和断开PLC，以及读取 和 写入 文本框中的数据，接下来我们就来实现这几个功能。 实现PLC的连接与断开要实现S7 PLC的连接和操作，目前已经有很多较为成熟的组件了，我们这里使用S7NetPlus组件，直接通过NuGet安装最新版本即可。
然后编写Connect按钮的Click事件如下： private static Plc s7Instance; public MainForm() { InitializeComponent(); } private void btnConnect_Click(object sender, System.EventArgs e) { if (btnConnect.Text == "Connect") { if (s7Instance == null) s7Instance = new Plc(CpuType.S71500, txtPlcIPAddress.Text.Trim(), 0, 1); s7Instance.Open(); btnConnect.Text = "Disconnect"; } else { s7Instance.Close(); btnConnect.Text = "Connect"; txtBool01.Clear(); txtInt01.Clear(); txtStr01.Clear(); txtStr02.Clear(); } }实现PLC数据块的读取 由于我们在博途项目中设置的数据块是DB01，且只有4个字段，所以这里我们编写ReadData按钮的Click事件如下，它通过指定参数读取到指定类型的数据并绑定到文本框的Text中。 private void btnReadData_Click(object sender, System.EventArgs e) { if (s7Instance == null || !s7Instance.IsConnected) { MessageBox.Show("Your PLC is not connected now!", "Error", MessageBoxButtons.OK); return; } // bool var boolData = (bool)s7Instance.Read(DataType.DataBlock, 1, 0, VarType.Bit, 1); txtBool01.Text = boolData ? "1" : "0"; // int var intData = (short)s7Instance.Read(DataType.DataBlock, 1, 2, VarType.Int, 1); txtInt01.Text = intData.ToString(); // string var count = (byte)s7Instance.Read(DataType.DataBlock, 1, 4 + 1, VarType.Byte, 1); // +1表示读取偏移值的长度 var str01Data = Encoding.Default.GetString(s7Instance.ReadBytes(DataType.DataBlock, 1, 4 + 2, count)); // +2表示读取偏移值（跳过）的字符 txtStr01.Text = str01Data; // wstring var str02Data = (string)s7Instance.Read(DataType.DataBlock, 1, 260, VarType.S7WString, 254); txtStr02.Text = str02Data; }（1）针对bool和int类型，我们可以直接通过Read方法快速读取到，但需要告诉PLC准确的读写位置和数据类型，主要是偏移量一定要给正确。 Read方法的参数分别为数据块类型，数据块，偏移量，读取类型，读取长度 （2）针对string和wstring类型，就稍微麻烦一些了： 针对string，需要先获取string值的所占长度。再拿到具体byte值。转换为utf8格式的ascci码，具体代码中有体现。 +1 表示获取到长度 +2 表示获取到跳过偏移长度的字符 var count = (byte)s7Instance.Read(DataType.DataBlock, 1, 4 + 1, VarType.Byte, 1); // +1表示读取偏移值的长度 var str01Data = Encoding.Default.GetString(s7Instance.ReadBytes(DataType.DataBlock, 1, 4 + 2, count)); // +2表示读取偏移值（跳过）的字符特别注意：string类型只能存储ascci码，需要注意，不能存储中文！ 针对wstring，稍微简单点，但是需要注意的是获取的字符需要为254个，因为符号占用了4个字节。 实现PLC数据块的写入和读取一样，通过Write方法即可轻松实现写入，但针对string和wstring仍然是复杂一些，这里我封装了一个S7DataWriter的静态类，提供了两个方法来获取要写入的bytes，因为它无法直接接收C#程序中的string类型。 public static class S7DataWriter { /// /// 获取西门子PLC字符串数组--String类型 /// public static byte[] GetPlcStringByteArray(string str) { byte[] value = Encoding.Default.GetBytes(str); byte[] head = new byte[2]; head[0] = Convert.ToByte(254); head[1] = Convert.ToByte(str.Length); value = head.Concat(value).ToArray(); return value; } /// /// 获取西门子PLC字符串数组--WString类型 /// public static byte[] GetPlcWStringByteArray(string str) { byte[] value = Encoding.BigEndianUnicode.GetBytes(str); byte[] head = BitConverter.GetBytes((short)508); byte[] length = BitConverter.GetBytes((short)str.Length); Array.Reverse(head); Array.Reverse(length); head = head.Concat(length).ToArray(); value = head.Concat(value).ToArray(); return value; } }然后，我们就可以编写Write Data按钮的Click事件了： private void btnWriteData_Click(object sender, System.EventArgs e) { if (s7Instance == null || !s7Instance.IsConnected) { MessageBox.Show("Your PLC is not connected now!", "Error", MessageBoxButtons.OK); return; } // bool var boolValue = txtBool01.Text.Trim() == "1" ? true : false; s7Instance.Write(DataType.DataBlock, 1, 0, boolValue); // int var intValue = Convert.ToInt16(txtInt01.Text); s7Instance.Write(DataType.DataBlock, 1, 2, intValue); // string s7Instance.Write(DataType.DataBlock, 1, 4, S7DataWriter.GetPlcStringByteArray(txtStr01.Text.Trim())); // wstring s7Instance.Write(DataType.DataBlock, 1, 260, S7DataWriter.GetPlcWStringByteArray(txtStr02.Text.Trim())); MessageBox.Show("Write data successfully!", "Info", MessageBoxButtons.OK); } 效果演示和读取一样，通过Write方法即可轻松实现写入，但针对string和wstring仍然是复杂一些，这里我封装了一个S7DataWriter的静态类，提供了两个方法来获取要写入的bytes，因为它无法直接接收C#程序中的string类型。 （1）读取数据
（2）写入数据
本文通过使用C#开发了一个简单的WindowsForm窗体程序，实现了S7 PLC的连接、数据读取和写入。虽然只是一个简单的Demo，但是从中可以看见上位机的基本思想，就是对PLC的数据采集和监控。当然，实现这个目的，不止S7协议一条路，我们还可以通过ModBus、OPC UA等协议，这些就留到后面的专题吧，如果你感兴趣的话，就保持关注哦！ 源码GitHub：https://github.com/Coder-EdisonZhou/PLC-Connectors 引入地址 |
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