c#上位机与西门子plc通信方式分析

前言

众所周知，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，主要分为三种通信方式，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。

串口通信

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profibusdp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）。

以太网通信

西门子plc通信还是以太网通信为主，我们常说的西门子通信协议分别是s7协议和profinet协议，但是profinet是一种总线协议，目前，c#是无法直接与西门子plc走profinet通信的。因此，西门子plc常用的以太网通信方案如下所示：

s7通信：基本上从s7-200到s7-1500均可以实现，这里有很多可以选择的开源或商业库，包括s7.net、pronodave、libnodave、sharp7，也可以自己封装通信库。modbustcpserver：这里是指plc做server（即服务器），上位机做client（即客户端）。modbustcpclient：这里是指plc做client（即客户端），上位机做server（即服务器）。openprotocolserver：这里是指开放式tcp通信，plc做tcpserver（即服务器），上位机做tcpclient（即客户端）。openprotocolclient：这里是指plc做tcpclient（即客户端），上位机做tcpserver（即服务器）。

opc通信

opc通信是工业控制中常用的一种通信方式，主要在于opc软件的选择以及opcda、opcua的选择，因此，西门子plc常用的opc通信方案如下所示：

pc access系列：西门子针对s7-200开发pc-access软件，针对s7-200smart又提供了pc-access smart软件，可以直接通过这些软件实现opcda通信。simatic net 系列opcda：simaticnet是西门子主推的opc软件，支持西门子全系列，这里主要是opcda通信方式。simatic net 系列opcua：新版的simaticnet也开始支持opcua，这里主要是opcua通信方式。kepserver系列opcda：kepserver同样作为一款商业opc软件，在国内使用率非常高，同样也支持西门子全系列，这里主要是opcda通信方式。simatic net系列opcua：新版的kepserver也开始支持opcua，这里主要是opcua通信方式。

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，而其他协议多少要写一些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：

勾选允许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。

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。

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）。

调整通信负载如果以上操作均没问题，仍然没法连接，可以适当调整一下通信负载参数。

c#上位机通信

每种通信方式都有自己的优缺点，但是通信的本质都是相通的。