Python入门到放弃（十三） | 西门子PLC变量读写

剑指工控

发布于 2021-11-09 15:45:07

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「人生苦短，我用 Python」

Python 诞生之初就被誉为最容易上手的编程语言。进入火热的 AI 人工智能时代后，它也逐渐取代 Java，成为编程界的头牌语言。

从1月21日，我们给剑指工控的网友们带来一个完全免费的福利——超简单跟我学-Python，每周一期，由剑指工控大神剑思庭主讲哦！如今4个月过去了，课程已经接近尾声，同时，也迎来高潮：

Python在工控领域的应用

来吧！一起学起来！

安装Python

Python 解释器的交互模式

编写 Python 代码的工具

基础知识

运算符与表达式

控制流

函数

模块

数据结构

面向对象编程

异常

Python读写Modbus TCP

说明：

Python 3.9 是当前可用的最新版本 Python，因此，我们将在以下说明中引用该版本。此外，这些说明专用于 Windows 10。如果使用以前版本的 Windows，则基本说明是相同的，不过某些步骤中的过程可能略有不同。

第十三讲

西门子PLC变量读写

本次以Snap7正是一个开源的、32/64位的、多平台的西门子以太网通讯库为例，讲解如何采用这个snap7这个库与西门子PLC进行通讯。

Snap7的下载网址为:

http://snap7.sourceforge.net/

开发环境搭建

这里主要从Windows搭建Python环境下的Snap7开发环境。环境搭建主要就是Snap7和python-snap7两个库的安装。安装Snap7 Windows下，需要根据Python的版本(64位)，将下载的Snap7的发布库copy到对应的windows\system32目录下即可

安装python-snap7

snap7的python库安装就简单很多了，Windows 命令行下，直接pip安装即可。

$ pip install python-snap7

经过上面两步，环境就算搭建好了，通过一个连接测试代码试试，判断下环境是否搭建正常。

import snap7
client = snap7.client.Client()
client.connect('192.168.0.12', 0, 1)
client.disconnect()

如果看到红色提示

snap7.snap7exceptions.Snap7Exception: TCP : Unreachable peer表示连接成功，否则是连接失败。

接下来配置PLC侧的设置，IP配置：

选择访问级别，选择完全访问权限

勾选“允许来自远程对象的PUT/GET通信访问

DB块取消勾选优化访问

在DB块中数据选择可以从HMI/OPC UA访问

结合python-snap7的文档API和源码分析，python-snap7重要的两个方法是read_area和write_area，通过这两个方法就能读和写PLC的对应存储地址。

read_area(self, area, dbnumber, start, size):
        """This is the main function to read data from a PLC.
        With it you can read DB, Inputs, Outputs, Merkers, Timers and Counters.

        :param dbnumber: The DB number, only used when area= S7AreaDB
        :param start: offset to start writing
        :param size: number of units to read
        """

Area通过下表就可以得知。

接下来我们通过读写PLC的M10.1、MW201来具体看看如何读写PLC。

import struct
import time
import snap7

def plc_connect(ip, rack=0, slot=1):
    """
    连接初始化
    :param ip:
    :param rack: 通常为0
    :param slot: 根据plc安装，一般为0或1
    :return:
    """
    client = snap7.client.Client()
    client.connect(ip, rack, slot)
    return client


def plc_con_close(client):
    """
    连接关闭
    :param client:
    :return:
    """
    client.disconnect()

def test_mk10_1(client):
    """
    测试M10.1
    :return:
    """
    area = snap7.snap7types.areas.MK
    dbnumber = 0
    amount = 1
    start = 10
    print(u'初始值')
    mk_data = client.read_area(area, dbnumber, start, amount)
    print(struct.unpack('!c', mk_data))

    print(u'置1')
    client.write_area(area, dbnumber, start, b'\x01')
    print(u'当前值')
    mk_cur = client.read_area(area, dbnumber, start, amount)
    print(struct.unpack('!c', mk_cur))

def test_mk_w201(client):
    """
    测试MW201,数据类型为word
    :param client:
    :return:
    """
    area = snap7.snap7types.areas.MK
    dbnumber = 0
    amount = 2
    start = 201
    print(u'初始值')
    mk_data = client.read_area(area, dbnumber, start, amount)
    print(struct.unpack('!h', mk_data))

    print(u'置12')
    client.write_area(area, dbnumber, start, b'\x00\x0C')
    print(u'当前值')
    mk_cur = client.read_area(area, dbnumber, start, amount)
    print(struct.unpack('!h', mk_cur))

    time.sleep(3)
    print(u'置3')
    client.write_area(area, dbnumber, start, b'\x00\x03')
    print(u'当前值')
    mk_cur = client.read_area(area, dbnumber, start, amount)
    print(struct.unpack('!h', mk_cur))

if __name__ == "__main__":
    client_fd = plc_connect('192.168.0.12')
    test_mk10_1(client_fd)
    test_mk10_1(client_fd)
plc_con_close(client_fd)

从代码可见，MW201，根据M确定area为MK，根据W确定数据amount为2Btye，根据201确定start为201，读出来的数据根据数据长度用struct进行unpack，写数据对应strcut的pack。

这里给出PLC变量类型和大小，这样对应确定读写的amount。