s7 200 java_java android 读写西门子PLC数据,包含S7协议和Fetch/Write协议,s7支持200smart,300PLC,1200PLC,1500PLC...
本文將使用一個gitHub開源的組件技術來讀寫西門子plc數據,使用的是基于以太網的TCP/IP實現,不需要額外的組件,讀取操作只要放到后臺線程就不會卡死線程,本組件支持超級方便的高性能讀寫操作
github地址:https://github.com/dathlin/HslCommunication?如果喜歡可以star或是fork,還可以打賞支持,打賞請認準源代碼項目。
本項目目前支持C#語言和java語言,C#語言的功能比較齊全,java版本的庫還在開發及完善中。
代碼使用支持的例子可以參照C#版本的,兩者幾乎是一模一樣的,支持的數據類型也是一致的。
技術支持QQ群:592132877??(組件的版本更新細節也將第一時間在群里發布)最后編輯日期:2018年4月3日 09:44:41
里面各種小伙伴,為您解答數據交互,編程技巧,如果對本界面提供的API有任何疑問,都可以加群咨詢,如果有更好的建議,歡迎提出。
本文將展示如何配置網絡參數及怎樣使用代碼來訪問PLC數據,希望給有需要的人解決一些實際問題。主要對西門子PLC的M,Q,I,DB塊的數據讀寫,親測有效。
此處使用了網線直接的方式,如果PLC接進了局域網,就可以進行遠程讀寫了^_^
此處使用到了2個命名空間:
import HslCommunication.Profinet.Siemens.SiemensPLCS;
import HslCommunication.Profinet.Siemens.SiemensS7Net;
import HslCommunication.Core.Types.OperateResultExOne;
隨便聊聊(C#版本服務器)
當我們一個上位機需要讀取100臺西門子PLC設備(此處只是舉個例子,凡是都是使用Modbus tcp的都是一樣的)的時候,你采用服務器主動去請求100臺設備的機制對性能來說是個極大的考驗,如果開100個線程去輪詢100臺設備,那么性能損失將是非常大的,更不用說再增加設備,如果搭建Modbus tcp服務器,就可以完美的解決性能問題,因為連接的壓力將會平均分攤給每一臺PLC,服務器端只要新增一個時間戳就可以知道客戶端有沒有連接上。
我們在100臺PLC里都增加發送Modbus tcp方法,將數據發送到服務器的ip和端口上去,服務器根據站號來區分設備。這樣就可以搭建一個高性能總站。?本組件支持快速搭建一個高性能的Modbus tcp總站。
關于兩種模式
本組件所提供的所有客戶端類,包括三菱,西門子,歐姆龍,modbus-tcp,以及SimplifyNet都是繼承自雙模式基類,雙模式包含了短連接和長連接,下面就具體介紹下兩個模式的區別
短連接:每次讀寫都是一個單獨的請求,請求完畢也就關閉了,如果服務器的端口僅僅支持單連接,那么關閉后這個端口可以被其他連接復用,但是在頻繁的網絡請求下,容易發生異常,會有其他的請求不成功,尤其是多線程的情況下。
長連接:創建一個公用的連接通道,所有的讀寫請求都利用這個通道來完成,這樣的話,讀寫性能更快速,即時多線程調用也不會影響,內部有同步機制。如果服務器的端口僅僅支持單連接,那么這個端口就被占用了,比如三菱的端口機制,西門子的Modbus tcp端口機制也是這樣的。以下代碼默認使用長連接,性能更高,還支持多線程同步。
在短連接的模式下,每次請求都是單獨的訪問,所以沒有重連的困擾,在長連接的模式下,如果本次請求失敗了,在下次請求的時候,會自動重新連接服務器,直到請求成功為止。另外,盡量所有的讀寫都對結果的成功進行判斷。
關于日志記錄
暫時只是預留了接口,具體可以自己實現
關于兩種協議
本組件支持的西門子通信有兩種協議,一種是S7協議,在PLC側幾乎不需要配置參數,另一個協議Fetch/Write協議,相對比較麻煩一點,如果S7不方便讀取的話,可以選擇Fetch/Write,相對而言,S7更加方便點。
這兩個協議除了實例化的類型不一致,讀寫PLC的代碼和連接機制都是一致的,所以FW協議的具體代碼就不粘貼了,詳細參照下面的Demo項目。
訪問測試項目(C#版本,可以方便測試)
在上述的github源代碼里有個測試項目,HslCommunicationDemo,里面包含了各種客戶端的Demo項目,不需要編寫任何的代碼就可以測試數據的訪問了。
演示項目(C#服務器+asp.net + C#客戶端 + android客戶端)
下面的三篇演示了具體如何去訪問PLC的數據,我們在訪問完成后,通常需要進行處理,以下的示例項目就演示了后臺從PLC讀取數據后,前臺顯示并推送給所有在線客戶端的功能,客戶端并進行圖形化顯示,具有一定的參考意義,項目地址為:
下面的圖片示例中的左邊程序就是服務器程序,它應該和PLC直接連接并接入局域網,然后把數據推送給客戶端顯示。注意:一個復雜高級的程序就應該把處理邏輯程序和界面程序分開,比如這里的服務器程序實現數據采集,推送,存儲。讓客戶端程序去實現數據的整理,分析,顯示,這樣即使客戶端程序因為BUG奔潰,服務器端仍然可以正常的工作。
S7協議下的tcp直接通訊,配置簡單,一般PLC都支持
測試通過的PLC:1200系列?本人親測
200smart? 感謝 無名①終止^^ 的測試
300系列? 感謝 懂PLC不懂c# 的測試
1500系列 感謝
∮溪風-⊙_⌒ 的測試
報文的格式參考了如下的兩篇文章
如果你擅長于網絡通信和組件開發,可以通過報文格式開發出自己的西門子通信庫,我所做的就是基于報文格式進行了二次封裝,隱藏了socket通信的細節,還包含了異常處理,提供了簡單方便的API來讀寫數據。提供了整數數據的讀寫,字符串讀寫,來豐富各種需求,從事實上來說,只要可以讀寫字節,相當于任何數據了。
準備:在西門子PLC上配置好IP地址,就只有一個IP地址就夠了,然后打開電腦的cmd指令,只要能ping通西門子PLC即可。
還需要在PLC側配置打開? GET/SET通訊允許:(感謝網友 OLIFE提供的圖片) (如果碰到讀取數據時出現長度驗證失敗的信息,請務必檢查下面的勾是否打上)
最簡單的一條應用,只需要兩行代碼,示例:讀取M100的byte值
private static void SiemesTest(){
SiemensS7Net siemens_net = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200,"192.168.1.195");
System.out.println(siemens_net.ReadByte("M100").Content);
}
上述使用了短連接的模式,隨用隨連,我們下面演示長連接
SiemensS7Net siemens_net = new SiemensS7Net(SiemensPLCS.S1200,"192.168.1.195");
OperateResult connect = siemens_net.ConnectServer();
if(connect.IsSuccess){
System.out.println("connect success!");
}
else {
System.out.println("failed:"+connect.Message);
}
程序退出的時候需要關閉長連接
siemens_net.ConnectClose();
以下演示了一些簡單的常用的讀寫操作,不過并未對結果進行判斷,實際生產代碼中,需要對結果進行嚴格的判定
byte m100_byte = siemens_net.ReadByte("M100").Content;
short m100_short = siemens_net.ReadInt16("M100").Content;
int m100_int = siemens_net.ReadInt32("M100").Content;
long m100_long = siemens_net.ReadInt64("M100").Content;
float m100_float = siemens_net.ReadFloat("M100").Content;
double m100_double = siemens_net.ReadDouble("M100").Content;
String m100_string = siemens_net.ReadString("M100",(short) 10).Content;
siemens_net.Write("M100",(byte) 123);
siemens_net.Write("M100",(short) 123);
siemens_net.Write("M100",(int) 123);
siemens_net.Write("M100",(long) 123);
siemens_net.Write("M100", 123.456f);
siemens_net.Write("M100", 123.456d);
siemens_net.Write("M100","1234567890");
下面說明復雜的數據操作,并對結果進行判斷,以及批量化的數據操作,例如讀取M100-M109
OperateResultExOne read = siemens_net.Read( "M100", (short) 10 );
{
if(read.IsSuccess)
{
byte m100 = read.Content[0];
byte m101 = read.Content[1];
byte m102 = read.Content[2];
byte m103 = read.Content[3];
byte m104 = read.Content[4];
byte m105 = read.Content[5];
byte m106 = read.Content[6];
byte m107 = read.Content[7];
byte m108 = read.Content[8];
byte m109 = read.Content[9];
}
else
{
// 發生了異常
}
}
讀寫的數據類型,支持 M。I。Q,DB塊,T、C
M ? 地址示例:M100
I 地址示例:I100
Q 地址示例 Q100
DB 塊。DB1.100 ? ? 對于smart200來說,V區100就是DB1.100
T 地址示例 T100
C 地址示例: C100
總結
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