利用S7netplus通讯西门子S7系列PLC

PLC内部数据的传统读写方式是利用触摸屏组态。PLC可以和HMI轻易建立起连接并传输数据。而S7netplus为我们提供了另一种连接思路，让我们可以利用C#读写PLC内部的数据。这样做的优点是显而易见的：可以做出比WinCC更漂亮更强大的界面；可以对数据更好地利用；可以以更高频率获取PLC数据而不是10Hz等等。

上图是我用S7netplus做的调试小工具。虽然只有简单的功能，却可以在现场调试时省的抱着笔记本等博途启动。顺便吐槽一下西门子，自己的软件互相之间都不兼容，安装麻烦得要死。就算运气好都安上了，稍微差点的电脑还带不动，一启动就等很久。不过谁让人家是业界巨头呢，难用也只能忍着。

回到正题。S7netplus使用起来非常简单，但是它的文档不太好。只有英文版倒是问题不大，主要是不全，只介绍了一部分内容，还和实际操作不太一样。也可能是我没找到最新版的文档吧。

安装与连接

前提

硬件方面只需要用网线把PLC与电脑相连，处于同一网段即可。本次测试使用的是西门子S7-1200 1215C DC/DC/DC以及西门子Tp700 Comfort面板。

与PLC通讯前首先要让PLC处于可访问状态。设置方法如下：

第一步：打开博途，在项目树找到PLC打开属性。将保护设置为完全访问权限，并将下面连接机制的选项打钩。

选第一个，下面打钩

第二步：在PLC下面依次打开每一个用到的DB块的属性。关闭“优化块的访问”这个选项。否则没有偏移量不能访问。点击确定后编译DB块即可。

去掉第三项的钩

更改完成之后需要在设备组态中编译并下载才能使设置生效。

在此页面编译下载

S7netplus目前最新的版本是0.4.0，需要Visual Studio 2015及以上版本。框架要求.Net Framework 4.5.2。支持使用Nuget安装：

PM> Install-Package S7netplus -Version 0.4.0

安装好之后不需要其他操作，添加：

using S7.Net;
C#

之后就可以用了。

连接

S7netplus支持的CPU包括：LOGO!0BA8，S7-200，S7-300，S7-400，S7-1200，S7-1500。（后来SMART支持PN通讯之后也可以连SMART了，更新了可能有好一阵子了，我最近才发现_2022.3.11）

plc连接的定义为：

public Plc(CpuType cpu, string ip, short rack, short slot);
C#

四个参数分别是：CPU类型，CPU的IP地址，CPU的机架号(Rack)与插槽号(Slot)。

机架号与插槽号

连接与断开方式如下：

namespace s7netplus
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        private Plc plc = null;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            toolStripStatusLabel2.Text = "就绪";
        }

        private void Form1_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
        {
            if (plc.IsConnected)
            {
                plc.Close();
            }
        }

        private void connbtn_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            try
            {
                plc = new Plc(CpuType.S71200, "192.168.0.1", 0, 1);
                plc.Open();
                if (plc.IsConnected)
                {
                    toolStripStatusLabel2.Text = "已建立连接";
                }
                else
                {
                    toolStripStatusLabel2.Text = "连接失败";
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                MessageBox.Show(this, ex.Message);
            }
        }

        private void cutbtn_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (plc.IsConnected)
            {
                plc.Close();
                toolStripStatusLabel2.Text = "连接已断开";
            }
        }
    }
}
C#

文档中的Open()函数类型为ErrorCode，可以使用ErrorCode state = plc.Open();来获取连接的状态码。但在0.4.0版本实际使用中发现状态码仍然存在，但Open()函数声明为void。因为查不到更多资料，此处获取状态码的方式未知。

数据操作

数字读写

S7netplus提供了对五种数据的读写方法：Word，Int，DWord，DInt，Real。每一种类型需要不同的转换方式。具体方法如下：

private void readbtn_Click(object sender, EventArgs e)
{
	if (plc == null)
	{
		MessageBox.Show("尚未建立与PLC的连接");
	}
	else
	{
		if (plc != null)
		{
			switch (typebox.Text)
			{
				case "Word":
					ushort result1 = (ushort)plc.Read("DB1.DBW0");
					readtxt.Text = result1.ToString();
					break;
				case "Int":
					short result2 = ((ushort)plc.Read("DB1.DBW0")).ConvertToShort();
					readtxt.Text = result2.ToString();
					break;
				case "DWord":
					uint result3 = (uint)plc.Read("DB1.DBD0");
					readtxt.Text = result3.ToString();
					break;
				case "DInt":
					int result4 = ((uint)plc.Read("DB1.DBD0")).ConvertToInt();
					readtxt.Text = result4.ToString();
					break;
				case "Real":
					double result5 = ((uint)plc.Read("DB1.DBD0")).ConvertToFloat();
					readtxt.Text = result5.ToString();
					break;
				default:
					break;
			}
			toolStripStatusLabel2.Text = "读取成功";
		}
	}
}

private void writebtn_Click(object sender, EventArgs e)
{
	if (plc == null)
	{
		MessageBox.Show("尚未建立与PLC的连接");
	}
	else
	{
		if (plc != null)
		{
			switch (typebox.Text)
			{
				case "Word":
					ushort value1 = ushort.Parse(writetxt.Text);
					plc.Write("DB1.DBW0", value1);
					break;
				case "Int":
					short value2 = short.Parse(writetxt.Text);
					plc.Write("DB1.DBW0", value2);
					break;
				case "DWord":
					uint value3 = uint.Parse(writetxt.Text);
					plc.Write("DB1.DBD0", value3);
					break;
				case "DInt":
					int value4 = int.Parse(writetxt.Text);
					plc.Write("DB1.DBD0", value4);
					break;
				case "Real":
					double value5 = double.Parse(writetxt.Text);
					plc.Write("DB1.DBD0", value5);
					break;
				default:
					break;
			}
			toolStripStatusLabel2.Text = "数据已写入";
		}
	}
}
C#

布尔读写

S7netplus并没有直接提供单个位的查询。但是提供了字节查询，并附带了直接从字节提取位的方法：

byte[] myByte = plc.ReadBytes(...);
byte myByte[0] = 5; // 0000 0101
myByte.SelectBit(0) // true
myByte.SelectBit(1) // false
C#

读写的定义如下：

public byte[] ReadBytes(DataType dataType, int db, int startByteAdr, int count);
public void WriteBit(DataType dataType, int db, int startByteAdr, int bitAdr, bool value);
C#

int db默认为0，startByteAdr为开始地址，bitAdr为位。

//读辅助继电器M（从MB0读一个字节）
byte[] result = plc.ReadBytes(DataType.Memory, 0, 0, 1);
//读输入I（IB0）
byte[] result = plc.ReadBytes(DataType.Input, 0, 0, 1);
//读输出Q（QB0）
byte[] result = plc.ReadBytes(DataType.Output, 0, 0, 1);
//写辅助继电器M（置位M0.1）
plc.WriteBit(DataType.Memory, 0, 0, 1, true);
//写辅助继电器M（复位M0.2）
plc.WriteBit(DataType.Memory, 0, 0, 2, false);
C#

字符(串)读写

字符串读取比较麻烦，因为其长度是不定的，S7netplus好像也没提供一个便捷的读写方法。我自己瞎琢磨出了读写方法，不算复杂。

DB块存String类型时默认分配256个字节，使用时只占用一部分。以DB1偏移量0.0为例：

该数据的第一个字节DB1.DBB0为16#FE。第二个字节DB1.DBB1存储的byte型数据为字符串长度n。从DB1.DBB2开始的n个字节是字符串的内容。依次读取这n字节，获取的是十进制数据，转化为字符后连接成字符串即可。Char类型读取方法类似：

private string GetString(int db, int addr)
{
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 1).ToString();
    int len = int.Parse(plc.Read(addr1).ToString());
    string getstring = "";
    for (int i = 0; i < len; i++)
    {
        string addr2 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 2 + i).ToString();
        string result = plc.Read(addr2).ToString();
        int value = Convert.ToInt32(result, 10);
        string stringValue = Char.ConvertFromUtf32(value);
        getstring += stringValue;
    }
    return getstring;
}
C#

Char写入就比较简单了，不需要转换，直接对地址写入string类型的单个字符即可。String需要先写入长度，再依次写入每一个字符。第一位的16#FE至今不知含义，但不影响读写。String的拆分和写入如下：

private void PutString(int db, int addr, string data)
{
    byte len = Convert.ToByte(data.Length);
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 1).ToString();
    plc.Write(addr1, len);
    char[] single = data.ToCharArray();
    for (int i = 0; i < data.Length; i++)
    {
        string addr2 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 2 + i).ToString();
        plc.Write(addr2, single[i].ToString());
    }
}
C#

附：含中文字符串处理

此方法由 @小白 提供。

据 @小白 考证，数据第一字节的含义为整个字符串的长度，参考来源见此。读取含中文字符串需要引入using System.Web;，直接输入using指令会无效，需要在项目资源管理器引用System.Web，读取方法如下：

private string GetStringGBK(Plc plc, int db, int addr)
{
    //测试字符串为"测试abc123测试@#"
    string getstring = string.Empty;
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 1).ToString();
    int len = int.Parse(plc.Read(addr1).ToString());
    var bytes = plc.ReadBytes(DataType.DataBlock, db, addr + 2, len);
    int i = 0;
    while (i < len)
    {
        if (bytes[i] > 127)
        {
            byte[] b = new byte[] { bytes[i], bytes[i + 1] };
            //当字符小于127位时，与ASCII字符相同，但当两个大于127位的字符连接在一起时，表示一个汉字
            string result = HttpUtility.UrlEncode(b);
            string a = HttpUtility.UrlDecode(result, Encoding.GetEncoding("GB2312"));
            getstring += a;
            i += 2;
        }
        else
        {
            //除中文外字符为单个字节，且其编码与ASCII,相同，直接用ASCII转换就可以正确读取字符了。
            byte[] b = new byte[] { bytes[i] };
            getstring += Encoding.ASCII.GetString(b);
            i++;
        }
    }
    return getstring;
}
C#

写入含中文字符串：

private void PutStringGBK(Plc plc, int db, int addr, string data)
{
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 1).ToString();
    byte[] gbk = Encoding.GetEncoding("GBK").GetBytes(data);
    byte len2 = Convert.ToByte(gbk.Length); 
    plc.Write(addr1, len2); 
    plc.WriteBytes(DataType.DataBlock, db, addr+2, gbk);
}
C#


小白说：

这个测试读取我写入的中文字符串是没办法正确读取的，原因是s7.net的源码为return System.Text.Encoding.ASCII.GetString(bytes);他用了ASCII解码，而GB2312是基于ASCII上的（算是拓展吧），那就很奇怪为什么，在PLC直接输入中文字符，能用这个方法读取了。。。。，不过为了弥补读取我的写入方法的读取方法（感觉有点绕口哈哈），方法也提供在了评论区了哦。希望大家共同进步

@小白

再次感谢小白，呱唧呱唧

Tags:

Zsedczy

想进入我的妙妙屋，要念奇妙的小骚话

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57 Responses

  1. 柴油飞机说道：
    2024年3月15日 下午11:36

    大佬 配享太庙！
    有没有群 学习一下

    回复
  2. Falconi说道：
    2023年8月1日 上午10:25

    博主有遇到过使用s7netplus向1200plc写入长字符串时没有抛异常但实际没写进去的情况吗

    回复
  3. 龙说道：
    2023年5月20日 下午8:55

    好爱爱爱啊啊

    回复
  4. S7-1200说道：
    2023年5月4日 下午3:43

    感谢博主分享，照着博主给的 UI 和代码，我照猫画虎撸了一遍代码。
    评论区提到的 Real 类型读写不准确，大家把 double 改成 float 就好了。

    回复
  5. S7-1200说道：
    2023年4月27日 上午11:20

    大佬，调试工具有空麻烦发一份，谢谢！

    回复
  6. aaa说道：
    2023年4月15日 下午1:20

    调试工具麻烦发一份，多谢。

    回复
  7. panghu说道：
    2023年3月1日 下午3:57

    Real类型数据写入有问题，不仅Real数值不对，还会改变Dint数据的值。可能是写入的存储地址是反着的吗？

    回复
  8. S说道：
    2023年2月28日 上午11:59

    real型的写入有问题啊

    回复
  9. panghu说道：
    2023年2月19日 下午3:59

    大佬可以发一份代码文件和测试工具吗？

    回复
  10. laolu说道：
    2023年2月19日 上午10:17

    大佬可否发送一份给我哇，上面的下载不了。谢谢了！

    回复
  11. 明天光棍节说道：
    2022年11月10日 下午4:02

    大佬可否发我一份，谢谢大佬yyds.

    回复
  12. Zxx说道：
    2022年10月18日 下午3:09

    S7netplus有具体的详细文档吗

    回复
  13. Aaron说道：
    2022年8月18日 下午2:39

    可不可以大佬给我发一份工具，让我试试呀~

    回复
  14. 小白说道：
    2022年5月10日 下午5:32

    感谢大佬的整理和署名，，对c#的转码处理还是不太熟悉，感觉有点臃肿，希望大佬优化哟

    回复
  15. 小白说道：
    2022年5月10日 下午5:30

    读取写入的字符串方法来了，下午在给业主培训(ó﹏ò｡)。下面是读取用写入字符串的方法写入的字符的。
    private string GetStringTest(Plc plc, int db, int addr)//测试字符为"测试abc123测试@#"
    {
    string getstring = "";
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr + 1).ToString();
    int len = int.Parse(plc.Read(addr1).ToString());
    var bytes = plc.ReadBytes(DataType.DataBlock, db, addr+ 2, len);
    int i = 0;
    while (i < len)
    {
    if (bytes[i] > 127)
    {
    byte[] b = new byte[] { bytes[i], bytes[i + 1] };
    //string result= Encoding.GetEncoding(" GB2312 ").GetString(b);
    //当字符小于127位时，与ASCII字符相同，但当两个大于127位的字符连接在一起时，表示一个汉字
    string result = HttpUtility.UrlEncode(b);
    string a = System.Web.HttpUtility.UrlDecode(result, System.Text.Encoding.GetEncoding("GB2312"));
    getstring = getstring + a;
    i = i + 2;
    }
    else
    {
    //除中文外字符为单个字节，且其编码与ASCII,相同，直接用ASCII转换就可以正确读取字符了。
    byte[] b = new byte[] { bytes[i] };
    getstring = getstring + System.Text.Encoding.ASCII.GetString(b);
    i = i+1;
    }
    }
    return getstring;
    }

    回复
  16. 小白说道：
    2022年5月10日 上午11:53

    /这是plc写入字符串含中文的方法,还是等待大佬的优化/
    private void PutStringTest(Plc plc, int db, int addr, string data)
    {
    //byte len = Convert.ToByte(data.Length+2);// string str3(data) = "测试";
    string addr1 = "DB" + db.ToString() + ".DBB" + (addr+1).ToString();
    byte[] gbk = Encoding.GetEncoding("GBK").GetBytes(data);//测试时传入的data为"测试abc123"
    byte len2 = Convert.ToByte(gbk.Length);
    //将PLC 数据块中string 数据类型的第二个字节写入字符串的有效长度。
    plc.Write(addr1, len2);
    //将字符串数据转换为GBK编码的数组，写入到PLC。
    plc.WriteBytes(DataType.DataBlock, db, addr+2, gbk);
    }
    下次再把读取的贴出来把。

    回复
  17. 倔强说道：
    2022年5月9日 下午5:56

    求大佬发下文件

    回复
  18. 小白说道：
    2022年5月9日 下午3:57

    dalao，读写字符串的时候，如果是中文的话，是不能正确的读取写入

    回复
    • Zsedczy说道：
      2022年5月9日 下午4:14

      这个我还真没试过，到现在也没遇到需要读写中文的情况，文档里也没有相关说明。如果试了不行的话说明就真的不支持了…

      回复
      • 小白说道：
        2022年5月9日 下午4:28

        好滴吧，我看了一下其他的字符占一个字节，我再试一下，中文字符的时候写两个字符试一下把，对了，第一个字节代表的含义是整个字符串的长度，这是原文连接https://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/S7-1200_PLC_EASY_PLUS/07-Program/02-basic/01-Data_Type/09-String.html

        回复
        • Zsedczy说道：
          2022年5月9日 下午4:49

          看来是可以用中文的，不过看来需要处理长度，编码这些麻烦的事。学到了

          回复
          • 小白说道：
            2022年5月9日 下午5:03

            涉及到转码就感觉很复杂了呀

          • 小白说道：
            2022年5月10日 上午11:35

            今天测试了一下还是可以写入中文的，byte len = Convert.ToByte(data.Length+2);// string str3(data) = "测试";byte[] gbk = Encoding.GetEncoding("GBK").GetBytes(data);plc.WriteBytes(DataType.DataBlock,1050,2,gbk);

          • Zsedczy说道：
            2022年5月10日 上午11:42

            哇，这么快就解决了。感谢你的经验

          • 小白说道：
            2022年5月9日 下午5:07

            string str2 = plc.Read(DataType.DataBlock, 1050,68,VarType.String, 1).ToString();这个可以正常读取中文，读取后根据西门子的string结构进行截取就可以了，就是写入的有点难度呀

          • 小白说道：
            2022年5月10日 下午5:36

            这个测试读取我写入的中文字符串是没办法正确读取的，原因是s7.net 的源码为return System.Text.Encoding.ASCII.GetString(bytes);他用了ASCII解码，而GB2312是基于ASCII上的（算是拓展吧），那就很奇怪为什么，在PLC直接输入中文字符，能用这个方法读取了。。。。，不过为了弥补读取我的写入方法的读取方法（感觉有点绕口哈哈），方法也提供在了评论区了哦。希望大家共同进步

  19. YangYang说道：
    2022年4月28日 下午2:38

    哭了, “西门子PLC简易调试工具v2.0.0” 下不了了

    回复
  20. Falconi说道：
    2021年8月6日 下午4:26

    Up有试过直接读取整个块吗

    回复
  21. Momo说道：
    2021年5月26日 上午9:19

    想要源码，博主能发一下不

    回复
  22. NMSYK说道：
    2021年4月12日 上午12:30

    23333333

    回复
  23. 五月雨说道：
    2021年1月24日 下午12:14

    博主大大，这个例程的源码方便分享学习一下咩，求求了

    回复
  24. Ying说道：
    2020年8月19日 下午8:55

    这个博主↑已经一个月没有更新了怎么办，急，在线等

    回复
  25. mater说道：
    2020年7月12日 下午9:49

    不懂代码，看到头就晕了。

    回复
  26. 2broear说道：
    2020年7月11日 下午11:16

    看不懂的dalao就完事儿了

    回复
  27. Ying说道：
    2020年7月11日 下午3:02

    还是嵌入式开发大佬
    说吧，你还有多少东西藏着掖着

    回复

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