此后如竟沒有炬火，我便是唯一的光
一、 前言
??此前我寫了的兩篇關(guān)于LabVIEW進行TCP通信的文章，主體的編寫思路是LabVEIW在同一臺主機上與網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手進行TCP通信，看數(shù)據(jù)能否順利收發(fā)。然而在實際的項目開發(fā)中，我們往往是用LabVIEW開發(fā)上位機軟件，并與PLC或者單片機等下位機進行數(shù)據(jù)通信，進而采集數(shù)據(jù)并下發(fā)控制命令，形成一個完備的測控系統(tǒng)。
??剛好我之前完成了一個測控項目，主要結(jié)構(gòu)就是：LabVIEW開發(fā)上位機，西門子S7-1200作為下位機硬件，二者之間通過TCP協(xié)議進行數(shù)據(jù)收發(fā)。這個項目的主要難點是1200PLC通信程序的編寫，玩過西門子PLC的都知道，與西門子自家的觸摸屏HMI或者組態(tài)王進行通信都比較簡單，而與其他平臺的軟件進行通信特別是LabVIEW就比較困難。
??為此我在西門子官網(wǎng)還有其他網(wǎng)站查詢了很多資料，然后自己歸納總結(jié)，并不斷進行試驗驗證，最后解決了1200與LabVIEW進行TCP通信的問題。順便提一下，主流的通用協(xié)議，像是UDP、Modbus等都可以用于S7-1200與LabVIEW通信。
二、 西門子S7-1200實戰(zhàn)
1、開發(fā)環(huán)境
??軟件：Windows10（64位）、LabVIEW2017（32位）、博圖V14
??硬件：西門子S7-1200、網(wǎng)線
2、開發(fā)思路
??本文的重點是講上位機與下位機進行TCP通信，至于不知道如何使用博圖進行硬件組態(tài)及梯形圖程序編寫的萌新請自行百度。
??主體思路就是用博圖編寫Client程序并下載到S7-1200中，上位機用LabVIEW編寫Server端程序，通過一根網(wǎng)線連接PC和PLC，雙端設(shè)置好IP和端口，就可以進行數(shù)據(jù)的收發(fā)。
??上位機程序此次就不費筆墨了，直接用我之間寫過的文章基于LabVIEW的TCP通信進階之?dāng)嗑€重連中所用到的程序，感興趣的可以去翻翻。今天我重點介紹PLC通信程序的編寫，之前項目上用的PLC已經(jīng)交付給甲方，我手頭只剩一塊調(diào)試用的1211C，就是下面這塊：
??后面的程序都將在這塊PLC上進行演示，并通過PLC的監(jiān)視功能驗證其與上位機之間的數(shù)據(jù)收發(fā)是否正常。
3、實現(xiàn)過程
??①打開博圖V14軟件，首先進行硬件組態(tài)，選中1211C AC/DC/RLY，版本選4.1，使用PLC默認的IP地址，也可以自己設(shè)置自己想要的IP地址，如下圖所示：
??②在main中添加TCP通信指令，首先添加發(fā)送部分的模塊“TSEND_C”，如下圖所示：
??添加完“TSEND_C”模塊后，暫時先不設(shè)置該模塊的參數(shù)，直接點擊上圖中數(shù)字標(biāo)簽3指向的圖標(biāo)，進入到到該函數(shù)模塊的連接參數(shù)設(shè)置界面，如下圖所示，圖中給出了詳細的設(shè)置說明：下圖左側(cè)主要設(shè)置PLC作為Client的參數(shù)，連接數(shù)據(jù)直接選新建；右側(cè)部分設(shè)置的是遠程Server端的參數(shù)，伙伴選未指定，需要注意一點的是，設(shè)置完Server端的IP后，要將運行Server軟件的主機IP設(shè)置為同一數(shù)值。還有，能使用默認設(shè)置的，就盡量使用默認設(shè)置。
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??③在mian中添加TCP的接收模塊“TRCV”，暫不設(shè)置該模塊的參數(shù)，如下圖所示：
??④為方便后期收發(fā)數(shù)據(jù)的觀察，新建兩個DB塊，均取消優(yōu)化塊的訪問，這兩個DB塊分別用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)都使用簡單的byte型數(shù)據(jù)，方便后面在Server端觀察數(shù)據(jù)，發(fā)送DB塊設(shè)置一下起始值，如下圖所示：
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??⑤設(shè)置“TSEND_C”模塊和“TRCV”模塊的參數(shù)，如下圖所示，參數(shù)設(shè)置好以后，就可以下載到PLC硬件中了。
??⑥Server端則是我之前TCP斷線重連文章中用到的用LabVIEW開發(fā)的上位機軟件，經(jīng)過稍微改造就可以直接用了，上位機界面如下圖所示：
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4、運行結(jié)果
??①用網(wǎng)線將PLC與電腦連接起來，然后給PLC上電；
??②打開電腦上的Server端程序，點擊運行按鈕；這個時候可以在博圖上看到通信已經(jīng)連接，如下圖所示：
??然后在上位機軟件前面板的字符串輸入框中輸入16進制字符串，由于PLC的接收數(shù)據(jù)DB塊只有6個字節(jié)，所以在字符串輸入框中輸入6個字節(jié)的16進制字符串：1122 3344 5566；博圖軟件中發(fā)送DB塊的起始值有7個字節(jié)：01 02 03 04 05 ab cd。
??③在博圖上監(jiān)視接收DB塊中的數(shù)據(jù)，可以看到接收DB塊中的數(shù)據(jù)與上位機中發(fā)送的字符串一致；同時上位機軟件前面板的字符串顯示框中顯示的數(shù)據(jù)與PLC數(shù)據(jù)發(fā)送DB塊的起始值一致，如下圖所示：
三、小結(jié)
??1、細心的人可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，PLC只發(fā)送了7個字節(jié)的數(shù)據(jù)，而上位機前面板字符串顯示框中接收到的數(shù)據(jù)卻是8個字節(jié)，在數(shù)據(jù)的末尾多了一個字節(jié)的“00”。經(jīng)過多次試驗，我發(fā)現(xiàn)S7-1200PLC在進行TCP通信的時候，只能發(fā)送偶數(shù)個字節(jié)的字符串，如果發(fā)送的DB塊只有奇數(shù)個字節(jié)的數(shù)據(jù)，PLC會自動的在數(shù)據(jù)末尾添加一個字節(jié)的0。
??也就是說，你以為PLC發(fā)送了7個字節(jié)的數(shù)據(jù)，實際上它發(fā)送了8個字節(jié)，這一點在上位機解析數(shù)據(jù)的時候要注意一下，防止解析數(shù)據(jù)的時候出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯位問題。如果我把上位機中讀取TCP數(shù)據(jù)模塊的讀取的字節(jié)由8改為7，如下圖所示：
??那么接收的數(shù)據(jù)就會不停地滾動，進而無法對數(shù)據(jù)進行解析。這一點需要特別注意。
??2、當(dāng)S7-1200作為Client端時，調(diào)用并下載TSEND_C模塊后CPU會自動周期性地發(fā)送TCP連接請求直到被服務(wù)器偵聽到從而建立TCP連接，連接建立后開始收發(fā)數(shù)據(jù)，周期大概在100ms左右。
??3、S7-1200PLC同樣可以作為Server端來使用，用法與作為Client端有一點參數(shù)設(shè)置上的區(qū)別，感興趣的可以自己嘗試一下。
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??本人已開通VX公號，后期寫的關(guān)于LabVIEW的文章會第一時間發(fā)布在該號上，感興趣的可以關(guān)注一下！
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