西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码

接线图 2023年10月06日 12:40 454 admin

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

西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码第1张

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：

西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码第2张

西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码第3张

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：

西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码第4张

（2）界面设计：上位机UI界面设计

西门子200Smart PLC实现运动控制，含源码第5张

（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：

///


        /// 设定值
        ///


        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();
        }

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。

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(); }