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上位机这样玩,才有意思!

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2022-05-30
自动化行业,正在慢慢往软件行业靠近。 很多PLC工程师也开始慢慢意识到,掌握一门编程语言,变得越来越重要。 那么PLC工程师学会编程之后,会是一种什么样的体验? 我觉得最直接

自动化行业,正在慢慢往软件行业靠近。

很多PLC工程师也开始慢慢意识到,掌握一门编程语言,变得越来越重要。

那么PLC工程师学会编程之后,会是一种什么样的体验?

我觉得最直接的体验就是:原理性的东西懂得更多,技术栈更全面,可以自己独立完成项目评估、制图、选型、PLC程序开发调试,到上位机开发,甚至于更上层的WEB端、移动端。

言归正传,本文主要是分享一个工业现场常用的运动控制案例,从硬件选型到程序设计,再从本地调试到上位机开发调试。

这个案例算是一个比较简单的案例,但是可以有效地将PLC与上位机结合起来,对于初学者来说,是一个比较适合的练手项目。

1、硬件选型

控制器:西门子200Smart PLC,型号为ST20(DC-DC-DC)

驱动器:步进驱动器

电机:42mm步进电机

限位:3个限位开关,分别对应原点、左限位、右限位

平台:单轴模组

按钮指示灯:启动、停止、运行状态、3个行程开关(模拟完成信号)

2、硬件接线图

 

 

3、PLC程序开发

S7-200 Smart PLC运动控制需要使用运动控制向导来实现,核心程序如下:

 

 

 

 

4、上位机程序开发

(1)I/O表:PLC程序编程中,会预留上位机接口,上位机I/O表如下所示:

 

 

(2)界面设计:上位机UI界面设计

 

 

(3)功能实现:上位机主要包含实时状态与数据监控、速度及位置参数设置、系统日志显示、通信参数设置。

  • 实时状态与数据监控

本案例与西门子PLC之间的通信方式采用S7通信,使用开源通信库s7.net来实现,基于多线程实现数据的实时采集,并结合实际I/O进行数据解析。

        private void PLCCommunication()
        {
            while (!cts.IsCancellationRequested)
            {
                byte[] result = plc.ReadBytes(StoreType.DataBlock, 1, 0, 23);

                if (result != null && result.Length == 23)
                {
                    this.Invoke(new Action(() =>
                    {
                        //这里进行实时状态更新
                    }));

                    Thread.Sleep(10);
                }
            }
        }
  • 速度及位置参数设置

参数设置采用独立的设置界面,通过窗体传值来实现

 

 

代码如下所示:
        /// <summary>
        /// 设定值
        /// </summary>
        public string setValue = string.Empty;
        private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.setValue = this.txt_SetValue.Text;
            this.DialogResult = DialogResult.OK;
            this.Close();
        }
  • 系统日志显示

系统日志基于ListView控件开发,实现日志、报警、警告三种不同状态区别显示,可同时存储至数据库,便于后续追溯。

        private string CurrentTime
        {
            get { return DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"); }
        }
        //写入日志
        private void AddLog(int index, string log)
        {
            if (this.lstInfo.InvokeRequired)
            {
                this.lstInfo.Invoke(new Action(() =>
                {
                    ListViewItem lst = new ListViewItem(CurrentTime, index);
                    lst.SubItems.Add(log);
                    this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
                }));
            }
            else
            {
                ListViewItem lst = new ListViewItem(CurrentTime, index);
                lst.SubItems.Add(log);
                this.lstInfo.Items.Insert(0, lst);
            }
        }
  • 通信参数设置

通信参数为系统参数,采用Winform的Settings来进行配置存储,简单快捷。

界面设计如下所示:

 

 

代码如下所示:

        public SaveDefaultSettingDelegate SaveDefaultSetting;
        private void btn_Set_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            CommSet set = new CommSet();
            try
            {
                set.IPAddress = this.txt_IPAddress.Text;
                set.CPUType = this.cmb_CPUType.Text;
                set.StoreTime = Convert.ToInt32(this.txt_StoreTime.Text);
                set.AutoStore = this.chk_AutoStore.Checked;
            }
            catch (Exception)
            {
                MessageBox.Show("请检查数据格式是否正确","格式错误");
                return;
            }
            SaveDefaultSetting(set);
            MessageBox.Show("配置成功,立即生效", "配置成功");
            this.Close();                                                  
        }
5、写在后面

近几年, 随着越来越多的设备开始加入IIoT 网络(Industrial Internet of Things,工业物联网简称IIoT),IT与OT之间的界限将逐渐消失,直到成为一个或相同的系统为止。

所以,越来越多的电气工程师开始转型上位机开发。因为在已有电气技能的基础上,如果掌握了上位机开发技能,薪资达到20K,甚至30K,都会变得更容易。

想学习这个项目,可以加助教老师微信:thingerzj,找老师要相关的视频。

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