西门子PLC的PC编程

###搭建OPC UA服务器环境###

借助AI咨询硬件相关问题如：PNP传感器信号线是输出正还是负

还有可用的C#库S7.Net

不用西门子 PLC 的编程，直接用 PC 机控制西门子 PLC 是可以的

一个用PC控制西门子PLC的IO输入输出口的C#例子

使用 VC++ 通过 OPC 方式控制西门子 PLC 的 IO 输入输出口的简单例子

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不用西门子 PLC 的编程，直接用 PC 机控制西门子 PLC 是可以的

基于通信协议的控制

以太网通信：通过以太网通信协议，PC 机可以与西门子 PLC 建立连接实现控制。例如，使用 C#、C++、VB 等高级开发语言，借助相关的通信组件或库函数，按照西门子 PLC 的以太网通信协议编写程序，来实现数据的读写和控制功能。西门子全系列的 PLC，如 S7-Smart、S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500 等都支持以太网通信。这种方式下，PC 机作为上位机，发送控制指令和接收 PLC 的数据，无需对 PLC 本身进行复杂的编程，只需确保网络连通以及相关通信参数设置正确即可.

OPC 通信：OPC（OLE for Process Control）是一种工业标准，用于在不同的软件应用程序和硬件设备之间进行数据交换。PC 机上的监控软件或自编程序可以通过 OPC 客户端与西门子 PLC 的 OPC 服务器进行通信，从而实现对 PLC 的控制。需要先在 PC 机上配置 OPC 服务器，并将其与 PLC 建立连接，然后在编程中调用 OPC 相关的接口函数来读写 PLC 的数据.

MPI 通信：MPI（Multi Point Interface）是西门子 PLC 常用的一种通信方式。PC 机需要安装相应的 MPI 通信卡，如 CP5611 等，并通过专用电缆与 PLC 连接。然后在 PC 机上使用相关的编程软件或驱动程序，调用 MPI 接口库函数来实现与 PLC 的通信和控制，但这种方式相对较为复杂，且对硬件要求较高.

Modbus 通信：如果西门子 PLC 支持 Modbus 通信协议，可以在 PC 机上使用支持 Modbus 协议的软件或自编程序作为主站，与作为从站的 PLC 进行通信。通过这种方式，PC 机可以向 PLC 发送读写指令，以控制 PLC 的输入输出点、寄存器等。一般需要对 PLC 进行简单的配置，使其工作在 Modbus 从站模式，并设置好相关的通信参数，如波特率、站地址等.

借助组态软件实现控制

WinCC：这是西门子公司推出的一款功能强大的组态软件，可用于监控和控制西门子 PLC。通过在 PC 机上安装 WinCC 软件，并进行相关的配置和组态，可以直观地创建监控画面、设置变量连接等，从而实现对 PLC 的远程控制和监控。无需直接对 PLC 进行编程，只需将 PLC 中的变量与 WinCC 中的变量进行关联，即可在 WinCC 的操作界面上对 PLC 进行操作。

组态王：组态王是国内常用的一款组态软件，也支持与西门子 PLC 的通信和控制。通过组态王提供的设备驱动和组态功能，可以方便地实现与西门子 PLC 的连接，进行数据采集和控制。用户可以根据实际需求进行画面组态、报警设置、数据记录等操作，无需深入了解 PLC 的编程知识.

使用无线通信模块控制

可以使用如西安达泰电子的 DTD434MC 等无线通讯终端，将其与 PC 机和西门子 PLC 进行连接，无需对 PLC 进行编程，只需简单配置，即可实现 PC 机对西门子 PLC 的无线控制

一个用PC控制西门子PLC的IO输入输出口的C#例子

以下是一个使用 C# 通过以太网通信控制西门子 PLC 的 IO 输入输出口的简单例子，此例中使用了Siemens.NET OPC UA 库，你需要先在项目中添加对该库的引用：

csharp

using System;

using Opc.Ua;

using Opc.Ua.Client;

namespace PCControlPLCExample

{

    class Program

    {

        private const string PLC_IP = "192.168.0.1";  // 替换为你的PLC的IP地址

        private const string NAMESPACE_URI = "http://yourcompany.com/SiemensPLC/";  // 替换为你的命名空间URI

        static void Main()

        {

            // 创建OPC UA应用程序对象

            var application = new ApplicationInstance

            {

                ApplicationName = "PCControlPLC",

                ApplicationType = ApplicationType.Client,

                ConfigSectionName = "Opc.Ua.Client"

            };

            // 加载应用程序配置

            application.LoadApplicationConfiguration(false).Wait();

            // 检查应用程序是否具有有效的配置

            if (application.ApplicationConfiguration == null)

            {

                Console.WriteLine("无效的应用程序配置。");

                return;

            }

            // 创建会话并连接到PLC

            var session = ConnectToPLC(application, PLC_IP).Result;

            if (session == null)

            {

                Console.WriteLine("无法连接到PLC。");

                return;

            }

            try

            {

                // 读取PLC的一个输入点，例如I0.0

                var inputValue = ReadInputPoint(session, "InputTag_I0_0").Result;

                Console.WriteLine($"输入点I0.0的值为: {inputValue}");

                // 写入PLC的一个输出点，例如Q0.0

                bool outputValueToWrite = true;

                WriteOutputPoint(session, "OutputTag_Q0_0", outputValueToWrite).Wait();

                Console.WriteLine($"已将输出点Q0.0的值设置为: {outputValueToWrite}");

                // 再次读取输出点Q0.0的值以验证写入操作

                var readBackValue = ReadOutputPoint(session, "OutputTag_Q0_0").Result;

                Console.WriteLine($"输出点Q0.0的读回值为: {readBackValue}");

            }

            catch (Exception ex)

            {

                Console.WriteLine($"发生错误: {ex.Message}");

            }

            finally

            {

                // 关闭会话

                session.Close();

            }

        }

        private static async Task<Session> ConnectToPLC(ApplicationInstance application, string plcIpAddress)

        {

            // 创建端点描述

            var selectedEndpoint = CoreClientUtils.SelectEndpoint(plcIpAddress, useSecurity: false);

            if (selectedEndpoint == null)

            {

                Console.WriteLine("未找到可用的端点。");

                return null;

            }

            // 创建会话配置

            var sessionConfig = new SessionConfiguration

            {

                Endpoint = selectedEndpoint,

                UserIdentity = new UserIdentity(new AnonymousIdentityToken()),

                SessionName = "PC_PLC_Session"

            };

            // 创建会话并连接

            var session = await Session.Create(application.ApplicationConfiguration, sessionConfig, false, false, "");

            await session.Connect();

            return session;

        }

        private static async Task<bool> ReadInputPoint(Session session, string inputTagName)

        {

            // 获取输入点的节点

            var inputNode = session.NodeCache.Find(new NodeId(inputTagName, NAMESPACE_URI));

            if (inputNode == null)

            {

                Console.WriteLine($"未找到输入点 {inputTagName} 的节点。");

                return false;

            }

            // 读取输入点的值

            var value = await session.ReadValueAsync(inputNode);

            return (bool)value.Value;

        }

        private static async Task WriteOutputPoint(Session session, string outputTagName, bool valueToWrite)

        {

            // 获取输出点的节点

            var outputNode = session.NodeCache.Find(new NodeId(outputTagName, NAMESPACE_URI));

            if (outputNode == null)

            {

                Console.WriteLine($"未找到输出点 {outputTagName} 的节点。");

                return;

            }

            // 创建写入值对象

            var writeValue = new WriteValue

            {

                NodeId = outputNode.NodeId,

                AttributeId = Attributes.Value,

                Value = new DataValue(valueToWrite)

            };

            // 写入输出点的值

            await session.WriteAsync(new WriteValueCollection { writeValue });

        }

        private static async Task<bool> ReadOutputPoint(Session session, string outputTagName)

        {

            // 调用读取输入点的方法来读取输出点的值

            return await ReadInputPoint(session, outputTagName);

        }

    }

}

上述代码实现了以下功能：

通过 OPC UA 协议连接到指定 IP 地址的西门子 PLC。

读取 PLC 的一个输入点I0.0的值，并将其打印到控制台。

向 PLC 的一个输出点Q0.0写入一个布尔值true，然后再次读取该输出点的值以验证写入操作，并将结果打印到控制台 。

请注意，在实际使用中，你需要将代码中的PLC_IP替换为你实际的 PLC 的 IP 地址，将NAMESPACE_URI替换为你在 PLC 中配置的命名空间 URI，将输入输出点的标签InputTag_I0_0和OutputTag_Q0_0替换为你在 PLC 中实际使用的标签.

查询opcua

在VS中引用OPCUA动态库，进行安装

连接OPCUA及读写PLC中标签

使用 VC++ 通过 OPC 方式控制西门子 PLC 的 IO 输入输出口的简单例子

以下是一个使用 VC++ 通过 OPC 方式控制西门子 PLC 的 IO 输入输出口的简单例子：

前期准备

需要安装西门子的 OPC Scout 软件，并配置好与 PLC 的连接，确保 PLC 的 OPC 服务器正常运行，并且知晓要操作的 PLC 的 IP 地址以及输入输出点在 OPC 服务器中的变量名。

示例代码

cpp

#include <windows.h>

#include <iostream>

#include <opcda.h>

#include <comdef.h>

// 定义OPC服务器的CLSID和接口ID

const CLSID CLSID_OPCServer = {0x63D5F430,0xC99F,0x11D1,{0x88,0x29,0x00,0x60,0x8C,0x32,0x0C,0xA2}};

const IID IID_IOPCServer = {0x39C13A52,0x011E,0x11D0,{0x96,0x75,0x00,0x20,0xAF,0xD8,0xAD,0xB3}};

const IID IID_IOPCItemMgt = {0x39C13A53,0x011E,0x11D0,{0x96,0x75,0x00,0x20,0xAF,0xD8,0xAD,0xB3}};

int main()

{

    // 初始化COM库

    CoInitialize(NULL);

    // 创建OPC服务器对象

    IOPCServer* pOPCServer = NULL;

    HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_OPCServer, NULL, CLSCTX_ALL, IID_IOPCServer, (void**)&pOPCServer);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法创建OPC服务器对象，错误码: " << hr << std::endl;

        CoUninitialize();

        return -1;

    }

    // 连接到OPC服务器

    OPCSERVERSTATUS serverStatus;

    hr = pOPCServer->GetStatus(&serverStatus);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法获取OPC服务器状态，错误码: " << hr << std::endl;

        pOPCServer->Release();

        CoUninitialize();

        return -1;

    }

    // 连接到指定的PLC的IP地址

    hr = pOPCServer->Connect(_bstr_t("OPC.SimaticNET"), _bstr_t("192.168.0.1"));

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法连接到PLC，错误码: " << hr << std::endl;

        pOPCServer->Release();

        CoUninitialize();

        return -1;

    }

    // 添加OPC组

    IOPCItemMgt* pOPCItemMgt = NULL;

    hr = pOPCServer->AddGroup(_bstr_t("MyGroup"), TRUE, 100, &pOPCItemMgt);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法添加OPC组，错误码: " << hr << std::endl;

        pOPCServer->Release();

        CoUninitialize();

        return -1;

    }

    // 添加OPC项，假设要操作的输入输出点在OPC服务器中的变量名为 "InputTag_I0_0" 和 "OutputTag_Q0_0"

    OPCITEMDEF itemDef[2];

    itemDef[0].szAccessPath = "";

    itemDef[0].szItemID = _bstr_t("InputTag_I0_0");

    itemDef[0].bActive = TRUE;

    itemDef[0].hClient = 0;

    itemDef[0].dwBlobSize = 0;

    itemDef[0].pBlob = NULL;

    itemDef[1].szAccessPath = "";

    itemDef[1].szItemID = _bstr_t("OutputTag_Q0_0");

    itemDef[1].bActive = TRUE;

    itemDef[1].hClient = 0;

    itemDef[1].dwBlobSize = 0;

    itemDef[1].pBlob = NULL;

    OPCITEMRESULT* pOPCItemResult = NULL;

    HRESULT* pErrors = NULL;

    DWORD dwNumItems = sizeof(itemDef) / sizeof(OPCITEMDEF);

    hr = pOPCItemMgt->AddItems(dwNumItems, itemDef, &pOPCItemResult, &pErrors);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法添加OPC项，错误码: " << hr << std::endl;

        pOPCItemMgt->Release();

        pOPCServer->Release();

        CoUninitialize();

        return -1;

    }

    // 读取输入点的值

    VARIANT value;

    hr = pOPCItemMgt->Read(OPC_DS_CACHE, 1, &pOPCItemResult[0].hServer, &value);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法读取输入点的值，错误码: " << hr << std::endl;

    }

    else

    {

        std::cout << "输入点I0.0的值为: " << (value.boolVal? "True" : "False") << std::endl;

    }

    // 写入输出点的值

    VARIANT newValue;

    newValue.vt = VT_BOOL;

    newValue.boolVal = TRUE;

    hr = pOPCItemMgt->Write(1, &pOPCItemResult[1].hServer, &newValue);

    if (FAILED(hr))

    {

        std::cerr << "无法写入输出点的值，错误码: " << hr << std::endl;

    }

    else

    {

        std::cout << "已将输出点Q0.0的值设置为: True" << std::endl;

    }

    // 释放资源

    pOPCItemMgt->ReleaseItems(dwNumItems, pOPCItemResult);

    delete[] pOPCItemResult;

    delete[] pErrors;

    pOPCItemMgt->Release();

    pOPCServer->Release();

    CoUninitialize();

    return 0;

}

代码解释

首先通过CoInitialize函数初始化 COM 库，这是使用 OPC 接口的必要步骤。

使用CoCreateInstance函数创建 OPC 服务器对象，并通过GetStatus函数获取服务器状态，以检查服务器是否正常运行。

使用Connect函数连接到指定 IP 地址的 PLC 的 OPC 服务器。

通过AddGroup函数添加一个 OPC 组，用于组织要操作的 OPC 项。

定义OPCITEMDEF结构体数组，用于指定要添加的 OPC 项的信息，包括变量名、访问路径等，并通过AddItems函数将这些项添加到 OPC 组中。

使用Read函数读取输入点的值，并将结果打印到控制台。

创建一个新的VARIANT变量，设置其值为TRUE，然后使用Write函数将该值写入到输出点中。

最后，通过ReleaseItems函数释放 OPC 项资源，通过Release函数释放 OPC 组和服务器对象资源，并通过CoUninitialize函数释放 COM 库资源 。

注意事项

上述代码中的 IP 地址、OPC 服务器名称、输入输出点的变量名等都是示例值，需要根据实际情况进行修改。

在实际应用中，还需要进行更多的错误处理和稳定性优化，以确保程序的可靠性和稳定性。

不同版本的西门子 PLC 和 OPC 服务器可能会有一些细微的差异，需要根据具体的环境进行调整。